揭月球表面乳白色斑点之谜
近日,科学家们终于揭开了月球表面神秘乳白色斑点的秘密。原来,这些斑点是由微弱的磁场气泡保护下的地表部分泥土形成的。这一发现对于宇宙飞船建造者而言具有重大意义,它将有助于他们修改磁屏蔽设计,从而更好地保护未来执行太空任务的宇航员免受有害辐射的影响。
月球与地球不同,没有全球性的磁场来保护其免受太阳风的影响。太阳风是由太阳发出的持续带电电子流,这些粒子在与月球土壤相互作用的过程中,经过几千年的沉淀,使月球地表颜色变暗。
近距离观测月球表面时,人们会发现一些明亮的区域,这些区域与地形无关,且没有明显的来源。英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的等离子体物理学家露丝·班福德表示:“这究竟是什么呢?曾是一个谜。”
阿波罗时代的太空任务初步推测这些白色斑点可能是磁场气泡,一些科学家认为这些“迷你磁层”能够抵御太阳粒子。然而进一步的测量显示,这些磁层的效果非常微弱,带正电的质子甚至能够直接穿透这些磁层。
在最新的实验室测试中,班福德和她的同事模拟了太阳风的环境,向小型磁铁发射质子和电子束。他们发现,带电粒子在磁铁附近会分开绕道,就像雨落在雨伞上一样。美国得克萨斯州休斯敦月球和行星研究所的乔治安娜·克莱默表示:“据我所知,这是首次对这一问题进行了如此真实的实验。”
研究小组认为,带负电荷的电子会沿着迷你磁层的场力线前进,而质子则直接滑行穿过。这两种粒子通过磁层气泡的过程是由于带正电粒子和带负电粒子的分离产生的电场比磁场更强,这个效应将质子拉回。班福德透露,她所在的研究小组正在研发为宇宙飞船设计的磁场“偏针盾牌”,虽然这一技术的能量消耗较大,不够实用,但为了理解月球气泡的本质,科学家们可能会制造一个低能量要求的人工系统。这一研究对于未来的太空探索意义重大。