科學家發現,月球南極地區周圍的區域充滿了比我們想像的更多的電力。印度月船三號著陸器維克拉姆號任務的數據顯示,就在地表上方,“等離子體”(帶電粒子的混合物)比之前的遠程觀測更薄,能量也更高。
等離子體通常被描述為物質的第四種狀態,是帶電粒子(例如離子和自由電子)的組合。儘管它總體上呈電中性,但由於其對電磁力的強烈響應,其行為與普通氣體非常不同。在月球上,這種薄薄的等離子體層,有時被稱為月球電離層,採用複雜的混合過程的形式。太陽發出穩定的電子和離子流太陽風,撞擊月球貧瘠的表面。
通過光電效應,高能陽光還會從表面原子中去除電子,形成電離大氣。當月球進入地球磁層幾天時,它會從地球不斷擴大的磁場中接收到新的帶電粒子。這些力是直接作用在表面上的電活性力。以上共同作用創造了一個變化的區域。
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在此背景下,月球射電解剖的最新結果是對這種大氣層的首次直接、低空測量。
在任務著陸點 Shakti Point(南緯 69.3°,東經 32.3°),儀器檢測到電子密度在每立方厘米 380 到 600 個粒子之間。這些值明顯高於早期的估計,這些估計依賴於無線電遙測等遙感技術,其中來自航天器穿過月球大氣層的信號被消除。
著陸器的數據還顯示,近地電子具有驚人的高能量。測得它們的動態溫度約為 3,000 至 8,000 K,表明等離子體層比之前想像的要興奮得多。
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研究人員發現,這種等離子體並不是恆定的,而是取決於月球繞地球軌道運行時的位置。在月球白天,當月球完全暴露在太陽下且不受地球磁力影響時,太陽風粒子與月球稀疏的外逸層之間的相互作用會產生較大的波動。但是,當月球進入地球遙遠的地磁尾部時,等離子體會以帶電粒子流的形式流經這個細長的磁層,從而經歷不同的周期時間。
該任務的見解還表明,二氧化碳和水蒸氣等分子可能會影響月球電離層的行為。根據內部開發的月球電離層模型,分子電離層投射元素在月球表面附近懸浮電荷層的形成中發揮著重要作用。
這些測量結果共同為未來的月球探索提供了必要的“地面實況”,特別是針對月球南部高緯度地區的任務。 Rambha-LP 的開發由位於特里凡得瑯的 Vikram Sarabhai 航天中心的空間物理實驗室領導,這標誌著印度空間科學儀器能力不斷增強的又一個里程碑。
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