地球正在向月球输送氧气

1969年至1972年间,12名宇航员在月球上留下了足迹。 但是根据最新的研究,我们的星球已经为月球表面发送了数十亿年的生命迹象:氧气。 尽管在过去的24亿年左右,估计已有4万亿亿亿个氧原子嵌入月球土壤中,但这并不会使月球更容易沉淀。

每天都有一小部分地球的空气泄漏到太空中。 (别担心,在总共大约5千万亿公吨中,它只有约90公吨。)我们大气层顶部附近的一些原子和分子只是移动得如此之快,以至于它们克服了地球的引力拖曳。 我们的行星磁场可以将带电粒子加速到更高的速度。 一旦这些移民逃离了我们的世界,它们就会留在地球周围的泪珠状空间内,称为磁层(其圆形末端指向太阳),并最终被太阳风吹散到太阳之中并进入行星际空间。

在每个月的大部分时间里,月亮被高速,高度充电的原子轰击,这些原子从太阳喷出并被太阳风带走。 但是,日本丰中大阪大学的宇宙化学家Kentaro Terada表示,每个月5天,地球的磁层越过月球,使其与太阳粒子隔离,并允许来自地球的速度较慢的粒子取而代之。 他指出,月球轨道探测器具有相同的条件。

2008年,日本检测到每个月在狭窄窗口内撞击飞船的氧离子种类发生了巨大变化。 那些离子以比通常由太阳风携带的那些更慢的速度移动并且仅运动一次正电荷。 他们也是在地球的磁层阻挡太阳风的5天内稳固下降的时间段内到达的。 所有这些因素都表明氧离子 ,Terada和他的同事今天在线报道了自然天文学 研究人员表示,在每次氧气爆发期间,每秒估计有26,000个离子通过每平方厘米的传感器。

研究小组认为,地球上的氧离子最有可能来自我们大气层的臭氧层,在那里某些波长的太阳光将臭氧分解为常规的氧分子和单个原子。 之后,这些单个原子向上过滤到大气层的更高层,然后逃逸到太空。

这些原子在臭氧层中的起源也可能有助于解释阿波罗宇航员带回的一些月球土壤的长期谜团。 其中一些谷物的氧-17和氧-18同位素比例高于正常比例(与宇宙中元素的主要形式氧-16相比)。 值得注意的是,Terada和他的同事说,以前的研究表明,臭氧层中氧同位素的总比例也偏向高于平均值的氧-17和氧-18浓度。

英国米尔顿凯恩斯开放大学的化学家Mahesh Anand说:“没有人能对这些异常在月球土壤中如何发生做出令人信服的解释。”

荷兰诺德韦克欧洲航天局(ESA)的等离子体物理学家Philippe Escoubet说,这些数据可能是非常重要的另一个原因。 他和他的同事们分析了一组ESA卫星收集的信息,这些卫星的环形轨道将它们从地球附近传送到月球的大约三分之一。 “我们以前见过这些[氧离子],但我们没有数据知道它们来自地球的大气层,”他指出。 现在,他和他的团队以及其他科学家可能能够更好地处理地球大气层和附近空间发生的过程。

例如,Escoubet建议,他和他的团队可以查看与Kaguya数据同时收集的地球轨道卫星的数据,看看它们是否也表现出从地球流出的单电荷氧离子的类似增加。 这种分析可以在空间边缘的非常高的高度上产生更好的大气化学模型。