我国学者在撞击坑附近发现月尘静电喷泉现象

　　自阿波罗时代起，月尘就被认为是人类从事月面探测活动必须要面对的环境问题之一，因为这些很不规整又易黏附的细小颗粒会对探测仪器和人类带来伤害。阿波罗任务看到的地平辉光现象表明月球晨昏线附近有一个浓密尘埃外逸层。然而，后续探测任务都未能看到类似现象，测量的尘埃密度也比阿波罗时期低四个量级。因此，月面尘埃环境到底是怎样的以及地平辉光现象的成因目前仍然是未解之谜。

　　最近，谢良海等研究人员通过分析LADEE（Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer ,LADEE）探测数据，发现了五次尘埃密度增强事件。这些事件发生在晨昏线附近的撞击坑周围，且其尘埃密度可与阿波罗观测结果相当（见图一）。进一步分析发现，撞击坑背风侧的阴影区带很强的负电势，这些负电势足以使粒径0.1微米的尘埃离开月面并运动到几十公里高度，从而被卫星探测到（见图二），这一现象被称作尘埃静电喷泉现象。另外，研究人员也检查了阿波罗任务的地平辉光现象，发现了类似撞击坑，并且利用静电喷泉模型成功解释了地平辉光现象对应的尘埃空间分布（图三）。因此，研究人员推测所谓浓密尘埃外逸层（地平辉光现象）并不是全球性的，而只存在于撞击坑附近，是由撞击坑阴影区（地形遮挡效应）带来的尘埃静电喷泉现象。目前，该研究成果已在线发表于Geophysical Research Letters。

　　高纬地区撞击坑（South Pole-Aitken，SPA）已成为后续月球探测任务的热点，如美国Artemis、中国嫦娥7号以及印度月船3号等，其永久阴影区可能存在的水以及古老的地质特征都吸引着国内外学界。然而，该项研究表明，这些撞击坑附近的尘埃环境可能比较恶劣，需要在项目论证及工程实施时做充分评估。另外，该研究成果对于研究其他无大气天体的尘埃环境也具有重要的借鉴意义。 论文链接 

   （供稿：天气室）

　　图一： LADEE卫星尘埃密度增强事件（左）以及与阿波罗观测结果的比较（右）

　　图二： 事件3中月面电势分布（上）以及静电喷泉模型给出的尘埃迁移距离（下）

　　图三： 与阿波罗17号地平辉光现象相关的撞击坑（上）及相应静电喷泉模型（下）