推翻舊論:磁場竟是輸送物質的「加速器」
根據美媒《CNN》報導,早在2005年,東京大學曾推測,月球上的物質源自37億年前地球磁場形成前的早期大氣,當時理論認為,一旦地球磁場形成,就會像一道屏障鎖住粒子,阻止其逃逸。
然而,由紐約羅徹斯特大學(University of Rochester)物理與天文系教授布萊克曼(Eric Blackman)團隊進行的電腦模擬卻顯示,「現代地球的強磁場狀態,比遠古無磁場狀態更能有效地將大氣碎片輸送至月球。」
「磁尾」成為月球的補給通道
布萊克曼教授解釋,地球磁場在太陽風的吹拂下,會形成像彗星般的「磁層」,雖然磁場保護了大部分大氣,但也產生了2個關鍵效應:
1.大氣膨脹
磁場壓力使地球大氣略微向外膨脹,讓太陽風更容易接觸並帶走邊緣粒子。
2.磁尾通道
每個月有幾天時間(滿月前後),月球會進入地球磁層長長的「磁尾」區域,此時磁場會開啟一條直接通道,讓被太陽風剝離的地球大氣物質(如氧氣、氮氣)長驅直入,嵌入沒有大氣阻擋的月球土壤中。
阿波羅樣本佐證:區分「太陽產」與「地球產」
參與研究的帕拉馬尼克(Shubhonkar Paramanick)表示,團隊利用阿波羅14號與17號任務帶回的月球樣本進行驗證,透過分析樣本中的化學組成,成功區分了哪些粒子來自太陽,哪些則源自地球大氣,這證明了即便經過數十億年,地月之間的揮發性物質共享從未中斷。
月球殖民的「現地資源(In-Situ Resource Utilization)」新希望
這項發現對未來的月球基地建設具有重大戰略意義,布萊克曼指出,月球殖民地若要長久生存,必須具備「就地取材」的能力,無需完全依賴地球運補。透過處理月壤中的水,可提取氫與氧來製造推進燃料;另嵌入土壤中的氮氣,也能進一步轉化為製造氨基燃料或支撐生物圈的資源。
月球土壤藏有「地球生命」的演化密碼
除了資源開發,這項研究也賦予月球土壤極高的考古價值,由於月球土壤完美保存了這些化學紀錄,科學家或許能從中挖掘出地球遠古大氣的組成資訊。布萊克曼強調,地球大氣的演變與生命進程息息相關,月球就像是一個封存了數十億年的時光膠囊,等待人類解開地球生命起源的謎底。
