北京
來源：科技日報
◎ 科技日報記者 陸成寬
記者17日從中國科學院國家空間科學中心獲悉，嫦娥六號著陸器搭載的國際首臺地外空間專用負離子分析儀（NILS），成功實現人類首次月球表面負離子直接探測，揭示出月球上存在由太陽風吹拂產生的負離子，破解了長期困擾科學界的月球負離子存在之謎。
NILS儀器觀測示意圖。圖片來源：中國科學院國家空間科學中心
宇宙中超過99%的可見物質以等離子體形式存在，通常由正離子和電子組成。負離子雖然廣泛存在于太陽大氣、早期宇宙以及行星電離層等環境中，但由于其極易被太陽光“殺死”，壽命極短，探測難度極大。在月球軌道上，氫負離子的壽命僅約0.07秒，以往的環月探測任務始終未能捕捉到它的信號。而嫦娥六號著陸于月表，能在負離子產生的源頭附近進行直接探測，一舉突破了這一瓶頸。
在為期兩天的觀測中，NILS成功獲取了六段有效的氫負離子能譜數據。研究人員將這批數據與歐洲的阿特米斯衛星同期觀測的太陽風參數進行系統比對分析，發現了一個清晰的規律：氫負離子的通量和能量，與太陽風的通量和能量呈現出極強的正相關性。太陽風最強時段的負離子通量，是最弱時段的三倍。這為“負離子起源于太陽風轟擊月表”提供了直接的觀測證據。
進一步分析顯示，這些氫負離子的平均能量集中在250至300電子伏特，說明它們主要是太陽風質子撞擊月壤后，在散射過程中“捕獲”了第二個電子而形成的。
據悉，這項研究不僅提高了人們對月球等離子體環境的認識，還為研究月表太空風化以及外逸層提供了新的視角。
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