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為何月球表面上的塵粒會懸浮 NASA發(fā)現(xiàn)這些塵粒有奇怪的性質(zhì)

科學(xué)星 2023-09-18 15:06:29

沒有空氣的狀況下懸浮

NASA的科學(xué)家終于了解為何月球上的塵粒會飄浮在離地數(shù)公分處,在沒有風(fēng)也沒有流水支持它們漂浮的情況下

。這個發(fā)現(xiàn)不只能解釋月球上塵粒被大范圍運(yùn)送的現(xiàn)象
,同時也可以解釋這樣的情形在無空氣環(huán)境中形成的過程
,包括土星環(huán)

來自加州的NASA艾姆斯研究中心( NASA's Ames Research Centre )的王旭( Xu Wang )說:「這個新的模型解決了塵粒充電以及移動的基礎(chǔ)機(jī)制

,解決了科學(xué)家困惑了幾十年的疑問
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!?/p>

科學(xué)家知曉這些塵粒的存在已經(jīng)有超過五十年了,它們被用來解釋月球上的奇怪現(xiàn)象「地平線閃光」( ' horizon glow' ) ,這個現(xiàn)象在1960年代被阿波羅號的太空人和NASA的測量員探測器首次觀察到

在執(zhí)行阿波羅任務(wù)繞行月球較遠(yuǎn)一側(cè)的軌道時

,他們看到在日落后月球地平線上有一個極為閃亮的弧形。在1994年
, NASA的克萊門特號太空船捕捉到了這個現(xiàn)象的出色影像:

1960年代時被阿波羅號太空人首次目擊的現(xiàn)象之后在土星環(huán)中也被記錄到

,也在小行星厄洛斯( Eros)的隕石坑中被記錄到。

NASA:「這些都是塵粒在沒有風(fēng)或流水的情況下大范圍傳送的例子

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?茖W(xué)家相信塵粒的帶電過程可以解釋這些太空觀察現(xiàn)象,但是直到現(xiàn)在尚未有研究支持這些解釋
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!?/p>

為了找出答案,查出是否這些塵粒真的是因為靜電力所以懸浮在月球表面

, Xu Wang 和他的團(tuán)隊在實驗室中做了一個實驗
,看看微米級的塵粒暴露在紫外線輻射或是帶電氣體等離子體( Plasma )中時會有什么反應(yīng)。

在兩種情況下

,塵粒都會從表面上浮起來幾公分,實驗團(tuán)隊說在月球上
,光線分散穿過這些塵粒
,所以有地平線閃光。

NASA:「在月球上

,這些塵?div id="jfovm50" class="index-wrap">?梢詮脑卤砀∑鸪^4英寸( 10公分)。月亮的地平線閃光的圖片可以在探測員5
、6
、7號五十年前拍到的照片中看到,這可能是因為陽光在帶電懸浮塵粒云中被分散而引起的
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以下可以看見這結(jié)果:

這份研究指出月球塵粒有奇怪的性質(zhì),和來自太陽的紫外線輻射或是等離子體結(jié)合后可以浮起來

,有時候甚至可以讓大的塵粒團(tuán)從表面浮起
。這個現(xiàn)象是因為相鄰塵粒間的微米空間的電子排放與吸收反應(yīng),這可以產(chǎn)生預(yù)期之外的大量電荷以及強(qiáng)烈的斥力
。這些力量讓塵?div id="jfovm50" class="index-wrap">;驂m粒團(tuán)漂浮或懸浮在表面上。

這個現(xiàn)象不只是造成了地平線閃光

,這讓月球保持了一個不友善的環(huán)境
,因為這些飄浮塵粒很銳利。美國土壤協(xié)會( Soil Science Society of America )在2008年時解釋說,在月球表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的粉狀土壤是由于微小的隕石撞擊月球
、使月球本地的石頭變?yōu)榧?xì)小塵粒而形成的

撞擊的能量讓月球的土壤汽化,一旦汽化的土讓冷卻并冷凝在土壤塵粒上

,它們就有了一層玻璃殼
。田納西大學(xué)的行星地球科學(xué)機(jī)構(gòu)的主任Larry Taylor 提到阿波羅十七號成員Harrison Jack Schmitt在1972年的月球漫步:「那些塵粒被研磨過,它們能穿過杰克三層克維拉( Kevlar )材質(zhì)的靴子
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!?/p>

NASA 團(tuán)隊說這樣的現(xiàn)象理論上可以在任何沒有空氣的環(huán)境下出現(xiàn),也可以解釋在沒有風(fēng)推動的情況下

,為何土星環(huán)上的塵?div id="d48novz" class="flower left">
?梢源蠓秶鷻M越,或是在小行星厄洛斯上形成「 塵粒池」

Xu Wang說:「我們認(rèn)為塵粒是藉由靜電力在整個月球表面移動和運(yùn)送

,就像所有任何沒有空氣的行星表面?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?/p>

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