为何月球表面上的尘粒会悬浮 NASA发现这些尘粒有奇怪的性质

没有空气的状况下悬浮

NASA的科学家终于了解为何月球上的尘粒会飘浮在离地数公分处，在没有风也没有流水支持它们漂浮的情况下。这个发现不只能解释月球上尘粒被大范围运送的现象，同时也可以解释这样的情形在无空气环境中形成的过程，包括土星环。

来自加州的NASA艾姆斯研究中心（ NASA's Ames Research Centre ）的王旭（ Xu Wang ）说：「这个新的模型解决了尘粒充电以及移动的基础机制，解决了科学家困惑了几十年的疑问。」

科学家知晓这些尘粒的存在已经有超过五十年了，它们被用来解释月球上的奇怪现象「地平线闪光」( ' horizon glow' ) ，这个现象在1960年代被阿波罗号的太空人和NASA的测量员探测器首次观察到。

在执行阿波罗任务绕行月球较远一侧的轨道时，他们看到在日落后月球地平线上有一个极为闪亮的弧形。在1994年， NASA的克莱门特号太空船捕捉到了这个现象的出色影像:

1960年代时被阿波罗号太空人首次目击的现象之后在土星环中也被记录到，也在小行星厄洛斯（ Eros）的陨石坑中被记录到。

NASA：「这些都是尘粒在没有风或流水的情况下大范围传送的例子。科学家相信尘粒的带电过程可以解释这些太空观察现象，但是直到现在尚未有研究支持这些解释。」

为了找出答案，查出是否这些尘粒真的是因为静电力所以悬浮在月球表面， Xu Wang 和他的团队在实验室中做了一个实验，看看微米级的尘粒暴露在紫外线辐射或是带电气体等离子体（ Plasma ）中时会有什么反应。

在两种情况下，尘粒都会从表面上浮起来几公分，实验团队说在月球上，光线分散穿过这些尘粒，所以有地平线闪光。

NASA：「在月球上，这些尘粒可以从月表浮起超过4英寸（ 10公分）。月亮的地平线闪光的图片可以在探测员5、6、7号五十年前拍到的照片中看到，这可能是因为阳光在带电悬浮尘粒云中被分散而引起的。」

以下可以看见这结果:

这份研究指出月球尘粒有奇怪的性质，和来自太阳的紫外线辐射或是等离子体结合后可以浮起来，有时候甚至可以让大的尘粒团从表面浮起。这个现象是因为相邻尘粒间的微米空间的电子排放与吸收反应，这可以产生预期之外的大量电荷以及强烈的斥力。这些力量让尘粒或尘粒团漂浮或悬浮在表面上。

这个现象不只是造成了地平线闪光，这让月球保持了一个不友善的环境，因为这些飘浮尘粒很锐利。美国土壤协会（ Soil Science Society of America ）在2008年时解释说，在月球表现发现的粉状土壤是由于微小的陨石撞击月球、使月球本地的石头变为细小尘粒而形成的。

撞击的能量让月球的土壤汽化，一旦汽化的土让冷却并冷凝在土壤尘粒上，它们就有了一层玻璃壳。田纳西大学的行星地球科学机构的主任Larry Taylor 提到阿波罗十七号成员Harrison Jack Schmitt在1972年的月球漫步：「那些尘粒被研磨过，它们能穿过杰克三层克维拉（ Kevlar ）材质的靴子。」

NASA 团队说这样的现象理论上可以在任何没有空气的环境下出现，也可以解释在没有风推动的情况下，为何土星环上的尘粒可以大范围横越，或是在小行星厄洛斯上形成「 尘粒池」。

Xu Wang说：「我们认为尘粒是藉由静电力在整个月球表面移动和运送，就像所有任何没有空气的行星表面。」

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