嫦娥六号月壤揭示地球磁层的“调速器”效应

记者从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，该研究所联合中国科学技术大学等单位组成的联合团队针对嫦娥六号月壤样品开展了稀有气体同位素分析。研究发现，月球正面和背面接收到的太阳风存在系统性差异，而地球磁层在其中扮演了“调速器”的角色。相关研究7月15日在国际学术期刊《自然-地球科学》发表。

△地球磁层下，月球接收到的太阳风在月球正背面的差异。

太阳风是太阳吹出来的带电粒子流。月球表面的土壤长年累月直接被太阳风冲刷，相当于一本天然记录本，把太阳风里的气体全都存了下来。氦、氖、氩、氪和氙这类稀有气体不易与别的物质发生化学反应，性质稳定，靠研究它们科学家们就能搞清楚这些气体是怎么被太阳风打进月壤里的，以及之后又发生过哪些变化。

科学家通过分析阿波罗、嫦娥五号带回的月球正面土壤样本，已经得出一个基础结论：月壤里的各类气态物质，主要来自两方面，一是太阳风不断打入，二是陨石、彗星撞击月球带来的。然而，一个长期悬而未决的问题是：月球始终以同一面朝向地球，正面反复穿越地球磁层，背面则完全不受地球磁层遮蔽，这种独特的空间几何是否会导致太阳风在月球正面与背面出现系统性差异进而影响月球表面挥发分的分布？过去由于缺乏来自背面的样品，这一猜想一直无法得到实证检验，直到我国嫦娥六号任务首次从月球背面南极-艾特肯盆地取回1935克月壤，为正面与背面的太阳风注入对比研究提供了历史性契机。

研究团队采用分步加热和全熔激光提取技术，精细测定了氦、氖、氩、氪、氙的浓度与同位素组成，并着重对比了嫦娥五号月球正面样品与嫦娥六号月球背面样品中重稀有气体氪和氙的释放规律。

通过进一步研究，科研人员论证了地球磁层的“调速”作用。当月球围绕地球运行并穿越地球磁层以外区域时，原本正常的太阳风会被减速。这部分慢速太阳风只扫过月球正面，导致正面月壤接收到大量减速粒子，注入深度较浅；而月球背面始终背对地球，完全暴露于未经减速的正常太阳风，因此注入深度更深。定量估算表明，在嫦娥五号着陆点，受慢速太阳风影响的时间约占全部太阳风照射时间的25%，而嫦娥六号背面着陆点则完全不受此效应影响。

这项研究首次利用月球背面样品，实证了地球磁场对太阳风到达月表的“调速”效应，为日-地-月系统研究提供了新思路。

（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）