新的研究發現，幾乎不存在的月球大氣層很可能是數十億年來隕石撞擊的產物。雖然月球上沒有任何可呼吸的空氣，但它的大氣層卻很稀薄。自1980年代以來，天文學家已經觀測到月球表面有一層非常薄的原子層在波動。這種微妙的大氣層，學術上稱為散逸層（exosphere），是大氣層的最外層，很可能是某種太空風化的產物，但這些過程究竟是什麼，一直難以確定。
圖說：新研究發現，幾乎不存在的月球大氣層很可能是數十億年來隕石撞擊的產物。(Image credit: Robert Lea (created with Canva)/NASA)
現在，美國麻省理工學院和芝加哥大學的科學家表示，他們已經確定了形成月球大氣層並維持至今的主要過程。發表在科學進展期刊上的研究指出，月球大氣主要是撞擊汽化（impact vaporization）的產物。研究人員分析了美國太空總署阿波羅任務期間太空人收集的月球土壤樣本，分析表明在月球45億年的歷史中，它的表面不斷受到撞擊，首先是巨大的隕石，然後是更小的、塵埃大小的「微流星體」。這些持續不斷的撞擊掀起了月球土壤，使某些原子在接觸時蒸發，並將微粒拋向空中。一些原子被噴射到太空中，而另一些則懸浮在月球上空，形成了一種微弱的大氣層，隨著隕石不斷撞擊月球表面，這種大氣層也在不斷得到補充。
研究的主要作者、麻省理工學院地球、大氣和行星科學系助理教授Nicole Nie指出，我們給了一個明確的答案，即隕石撞擊蒸發是創造月球大氣的主要過程。月球已有近45億年的歷史，在這段時間裡，月球表面不斷受到隕石的撞擊。
研究團隊分析了阿波羅樣本發現，土壤中主要含有鉀和銣的重同位素。他們量化鉀和銣的重同位素與輕同位素的比例並比較這兩種元素，發現撞擊汽化很可能是原子汽化和懸浮形成月球大氣的主要過程。Nie指出，透過撞擊汽化，大多數原子將留在月球大氣中，而在離子濺射過程中，大量原子會被噴射到太空中。月球大氣的70%或更多是隕石撞擊的產物，而剩下的30%是太陽風作用的結果。如果沒有這些阿波羅號的樣本，我們將無法獲得精確的資料和定量測量，進而更詳細地瞭解事實真相。從月球和其他行星帶回樣本對我們來說很重要，這樣就可更清晰地描繪太陽系的形成和演化。（編譯／吳典諺）
資料來源：MIT
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