月球發(fā)出奇異的光

1972年的一天，當(dāng)阿波羅17號(hào)處在月球背陽(yáng)面的軌道上，太陽(yáng)還在月球的地平線之下時(shí)，宇航員尤金·塞爾南正在觀測(cè)太陽(yáng)大氣。他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇異的現(xiàn)象：就在太陽(yáng)升起前，月球地平線上出現(xiàn)了一道細(xì)長(zhǎng)的新月?tīng)畹拿髁凉饩€，就像地球上日出和日落時(shí)地平線上出現(xiàn)的情景。地球上因?yàn)榇髿庵械乃趾突覊m對(duì)太陽(yáng)光線的散射造成地平線上的發(fā)光現(xiàn)象。而月球上幾乎沒(méi)有大氣，或者說(shuō)月球大氣非常稀薄，甚至氣體分子之間極少發(fā)生碰撞。如此稀薄的大氣是不可能產(chǎn)生這樣的光線散射的。

然而，更為奇異的是，月球地平線發(fā)光的現(xiàn)象并不是總能被觀測(cè)到。阿波羅16號(hào)上的宇航員肯·馬丁利做了相似的太陽(yáng)大氣觀測(cè)，但是沒(méi)有觀測(cè)到月球地平線發(fā)光的現(xiàn)象（這也是他個(gè)人極大的遺憾）。同時(shí)，在阿波羅15和17號(hào)的日冕觀測(cè)照片上都能發(fā)現(xiàn)月球地平線特別的明亮，而阿波羅16號(hào)的日冕觀測(cè)照片上卻找不到同樣的現(xiàn)象（這也與宇航員的說(shuō)法吻合）。

其實(shí)這神奇的散射光來(lái)自月球“塵暴”。

月球表面覆蓋著一層很厚的塵埃顆粒，是數(shù)億年中月球表面反復(fù)受隕石撞擊形成的，主要由晶質(zhì)顆粒與較大的火成巖碎塊﹑玻璃質(zhì)碎片（包括大量的玻璃球粒）及微量金屬顆粒組成。月塵顆粒非常細(xì)小，平均尺寸在45～100微米之間。直徑小于1mm的月塵顆粒占月壤總質(zhì)量的95%以上，大部分的顆粒都非常銳利和透明，類(lèi)似于精細(xì)的礦渣或是火山灰。

月塵具有極強(qiáng)的吸附能力、材料磨損能力和穿透能力。阿波羅計(jì)劃的宇航員曾報(bào)告過(guò)登月艙內(nèi)部漂浮著閃閃發(fā)光的月塵顆粒，這些塵埃引起了皮膚、眼睛和呼吸道的不適感。

月塵的特性是由其攜帶的電荷造成的。月球表面沒(méi)有大氣和磁場(chǎng)的保護(hù)，長(zhǎng)期遭受來(lái)自空間的等離子體轟擊，其中熱電子會(huì)在具有低介電系數(shù)和介電損耗月球塵埃顆粒上累積。在有光照的情況下，塵埃顆粒發(fā)射出的光電子會(huì)帶走多余的負(fù)電荷，將月塵電位維持在幾伏特左右，所以月球的向陽(yáng)面不會(huì)有“塵暴”現(xiàn)象。

而在月球的背陽(yáng)面，因?yàn)闆](méi)有光照，電子將在月塵顆粒上不斷積累，可能使塵埃顆粒具有幾百伏特至上千伏特的負(fù)電位。帶電的塵埃粒子相互排斥漂浮在月球表面，在空間等離子體環(huán)境惡劣的情況下甚至能達(dá)到幾十公里高度，形成名副其實(shí)的月球“塵暴”，對(duì)月球著陸任務(wù)的安全造成威脅。

然而在滿月前后五天左右的時(shí)間內(nèi)，月球會(huì)穿越太陽(yáng)風(fēng)在地球背陽(yáng)面形成長(zhǎng)長(zhǎng)腔體——地球磁尾。這一區(qū)域受太陽(yáng)風(fēng)和地球磁場(chǎng)的雙重影響，等離子體環(huán)境更加復(fù)雜、惡劣，中心區(qū)域等離子體溫度比太陽(yáng)風(fēng)高一到兩個(gè)量級(jí)。在月球不受光照的背陽(yáng)面，高通量的電子聚集在的塵埃顆粒上，可能使其電位達(dá)到負(fù)幾千伏特，形成月球“加強(qiáng)塵暴”。

（據(jù)《中國(guó)氣象報(bào)》、新氣象）