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NASA驚人發現:太陽風可能在月球表面製造水分子

美國太空總署最新研究顯示,月球表面的水分子可能源自太陽風的持續作用。這項突破性發現刊登於《JGR Planets》期刊,為解釋月球兩極永久陰影區「冷阱」中水冰的積累機制提供了新線索。

科學家長期以來透過多項太空任務,在月球表面偵測到水分子及其組成元素羥基(OH)的蹤跡。過去學界提出多種理論解釋其來源,包括月球火山活動、表層土壤釋氣現象,以及微小隕石撞擊等。然而最新實驗資料指向一個更直接的成因——來自太陽的帶電粒子流。

太陽風是以每小時160萬公里速度從太陽噴發的帶電粒子洪流,其主要成分是缺少電子的氫原子(質子)。由於月球僅具備微弱且不完整的磁場,這些高能粒子得以直接撞擊月表。研究團隊發現,當太陽風中的質子與月壤中的氧原子結合,便可能形成水分子所需的氫元素。

特別值得注意的是,月球表面的水分含量呈現規律的晝夜變化:日照區的水分會蒸發散逸,而陰影區則能維持穩定儲存。若水分來源是偶發性的隕石撞擊,理論上溫暖區域的水分應該持續減少,但觀測資料顯示每日水分含量都能恢復到基準水平,這強烈暗示存在某種持續性的水分補充機制。

為驗證此假說,NASA科學家利用阿波羅17號任務採集的月壤樣本,在真空環境中以粒子加速器模擬太陽風轟擊效應。經過相當於8萬年太陽風作用的實驗後,儀器確實檢測到樣本中出現原先不存在的水分子特徵。

「最令人振奮的是,僅需月球土壤和太陽持續提供的氫元素,就可能創造出水這種生命必需物質。」該研究主要作者、NASA戈達德太空飛行中心的行星科學家李夏瑤強調。這項發現不僅對未來月球基地的水資源利用具重要意義,更有助理解其他無大氣層天體的化學演化過程。