IT之家 1 月 21 日消息,根據(jù) @中國探月工程 官方微博,2019 年 1 月 3 日,嫦娥四號(hào)釋放的玉兔二號(hào)月球車著陸在月球背面南極-艾肯盆地馮?卡門撞擊坑,車上搭載中性原子探測(cè)儀(ASAN),首次在月球背面對(duì)月表能量中性原子(ENA)開展觀測(cè)。近日,相關(guān)研究結(jié)果公布,發(fā)表于業(yè)內(nèi)權(quán)威雜志 Astrophysical Journal Letters。
眾所周知,地球有著強(qiáng)大的全球磁場(chǎng),太陽風(fēng)“入侵”地球時(shí),地球周圍會(huì)形成一個(gè)巨大的保護(hù)傘 —— 磁層,阻擋了絕大部分太陽風(fēng)。而月球由于缺少這種全球磁場(chǎng)和濃密大氣,月球表面直接暴露于深空中,太陽風(fēng)、地球風(fēng)可以直接轟擊月表,產(chǎn)生各種各樣的效應(yīng)。
雖然月球沒有全球磁場(chǎng),但在月表散落著多個(gè)磁場(chǎng)異常區(qū),在月表磁場(chǎng)強(qiáng)度約幾百 nT,當(dāng)太陽風(fēng)與磁異常相互作用時(shí),也會(huì)形成一個(gè)小保護(hù)傘 —— 微磁層,也可以阻擋一部分太陽風(fēng)轟擊月表,太陽風(fēng)質(zhì)子的反射率在大尺度磁異常區(qū)明顯增加。探測(cè)能量中性原子可以揭示太陽風(fēng)、地球風(fēng)與月表相互作用的微觀物理機(jī)制,揭示其中的小尺度特征。

▲ 黃色區(qū)域?yàn)榇女惓^(qū),紅色箭頭代表在昏側(cè)時(shí)太陽風(fēng)轟擊月表的方向。
研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)月晝中,晨側(cè) ENA 微分通量高于昏側(cè);結(jié)合嫦娥四號(hào)中性原子探測(cè)儀和 ARTEMIS 衛(wèi)星同期的觀測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),晨側(cè)和昏側(cè)不同能量范圍的 ENA 微分通量與太陽風(fēng)狀態(tài)參數(shù)如通量、密度及動(dòng)壓呈正相關(guān)關(guān)系。這是首次利用月表中性原子觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算磁異常上方的靜電勢(shì),更新了粒子與磁異常相互作用的認(rèn)識(shí)。該成果對(duì)研究太陽風(fēng)、地球風(fēng)與無大氣無全球磁場(chǎng)的天體(如小行星或彗星)具有廣泛的參考價(jià)值。

▲ 太陽風(fēng)質(zhì)子的減速與磁異常有關(guān)
IT之家獲悉,來自中國嫦娥、日本月亮女神、印度月船一號(hào) 以及美國的探測(cè)器數(shù)據(jù)表明,一般區(qū)域大約 0.1-1% 的太陽風(fēng)質(zhì)子會(huì)被月表散射,10-20% 的太陽風(fēng)質(zhì)子與月表作用后轉(zhuǎn)化成能量中性原子。而在強(qiáng)磁異常區(qū),這一數(shù)值會(huì)有明顯變化,被反射的質(zhì)子會(huì)更多。