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1972年的一天,当阿波罗17号处在月球背阳面的轨道上,太阳还在月球的地平线之下时,宇航员尤金·塞尔南正在观测太阳大气。他发现了一个奇异的现象:就在太阳升起前,月球地平线上出现了一道细长的新月状的明亮光线,就像地球上日出和日落时地平线上出现的情景。地球上因为大气中的水分和灰尘对太阳光线的散射造成地平线上的发光现象。而月球上几乎没有大气,或者说月球大气非常稀薄,甚至气体分子之间极少发生碰撞。如此稀薄的大气是不可能产生这样的光线散射的。
然而,更为奇异的是,月球地平线发光的现象并不是总能被观测到。阿波罗16號上的宇航员肯·马丁利做了相似的太阳大气观测,但是没有观测到月球地平线发光的现象(这也是他个人极大的遗憾)。同时,在阿波罗15和17号的日冕观测照片上都能发现月球地平线特别的明亮,而阿波罗16号的日冕观测照片上却找不到同样的现象(这也与宇航员的说法吻合)。
其实这神奇的散射光来自月球“尘暴”。
月球表面覆盖着一层很厚的尘埃颗粒,是数亿年中月球表面反复受陨石撞击形成的,主要由晶质颗粒与较大的火成岩碎块﹑玻璃质碎片(包括大量的玻璃球粒)及微量金属颗粒组成。月尘颗粒非常细小,平均尺寸在45~100微米之间。直径小于1mm的月尘颗粒占月壤总质量的95%以上,大部分的颗粒都非常锐利和透明,类似于精细的矿渣或是火山灰。
月尘具有极强的吸附能力、材料磨损能力和穿透能力。阿波罗计划的宇航员曾报告过登月舱内部漂浮着闪闪发光的月尘颗粒,这些尘埃引起了皮肤、眼睛和呼吸道的不适感。
月尘的特性是由其携带的电荷造成的。月球表面没有大气和磁场的保护,长期遭受来自空间的等离子体轰击,其中热电子会在具有低介电系数和介电损耗月球尘埃颗粒上累积。在有光照的情况下,尘埃颗粒发射出的光电子会带走多余的负电荷,将月尘电位维持在几伏特左右,所以月球的向阳面不会有“尘暴”现象。
而在月球的背阳面,因为没有光照,电子将在月尘颗粒上不断积累,可能使尘埃颗粒具有几百伏特至上千伏特的负电位。带电的尘埃粒子相互排斥漂浮在月球表面,在空间等离子体环境恶劣的情况下甚至能达到几十公里高度,形成名副其实的月球“尘暴”,对月球着陆任务的安全造成威胁。
然而在满月前后五天左右的时间内,月球会穿越太阳风在地球背阳面形成长长腔体——地球磁尾。这一区域受太阳风和地球磁场的双重影响,等离子体环境更加复杂、恶劣,中心区域等离子体温度比太阳风高一到两个量级。在月球不受光照的背阳面,高通量的电子聚集在的尘埃颗粒上,可能使其电位达到负几千伏特,形成月球“加强尘暴”。
(据《中国气象报》、新气象)
然而,更为奇异的是,月球地平线发光的现象并不是总能被观测到。阿波罗16號上的宇航员肯·马丁利做了相似的太阳大气观测,但是没有观测到月球地平线发光的现象(这也是他个人极大的遗憾)。同时,在阿波罗15和17号的日冕观测照片上都能发现月球地平线特别的明亮,而阿波罗16号的日冕观测照片上却找不到同样的现象(这也与宇航员的说法吻合)。
其实这神奇的散射光来自月球“尘暴”。
月球表面覆盖着一层很厚的尘埃颗粒,是数亿年中月球表面反复受陨石撞击形成的,主要由晶质颗粒与较大的火成岩碎块﹑玻璃质碎片(包括大量的玻璃球粒)及微量金属颗粒组成。月尘颗粒非常细小,平均尺寸在45~100微米之间。直径小于1mm的月尘颗粒占月壤总质量的95%以上,大部分的颗粒都非常锐利和透明,类似于精细的矿渣或是火山灰。
月尘具有极强的吸附能力、材料磨损能力和穿透能力。阿波罗计划的宇航员曾报告过登月舱内部漂浮着闪闪发光的月尘颗粒,这些尘埃引起了皮肤、眼睛和呼吸道的不适感。
月尘的特性是由其携带的电荷造成的。月球表面没有大气和磁场的保护,长期遭受来自空间的等离子体轰击,其中热电子会在具有低介电系数和介电损耗月球尘埃颗粒上累积。在有光照的情况下,尘埃颗粒发射出的光电子会带走多余的负电荷,将月尘电位维持在几伏特左右,所以月球的向阳面不会有“尘暴”现象。
而在月球的背阳面,因为没有光照,电子将在月尘颗粒上不断积累,可能使尘埃颗粒具有几百伏特至上千伏特的负电位。带电的尘埃粒子相互排斥漂浮在月球表面,在空间等离子体环境恶劣的情况下甚至能达到几十公里高度,形成名副其实的月球“尘暴”,对月球着陆任务的安全造成威胁。
然而在满月前后五天左右的时间内,月球会穿越太阳风在地球背阳面形成长长腔体——地球磁尾。这一区域受太阳风和地球磁场的双重影响,等离子体环境更加复杂、恶劣,中心区域等离子体温度比太阳风高一到两个量级。在月球不受光照的背阳面,高通量的电子聚集在的尘埃颗粒上,可能使其电位达到负几千伏特,形成月球“加强尘暴”。
(据《中国气象报》、新气象)