印度“月船2号”首次捕捉到太阳日冕物质抛射对月球外逸层的直接影响

编辑者: Uliana S.

印度月球探测任务“月船2号”(Chandrayaan-2)实现了一项重大的科学突破,它首次直接记录了太阳日冕物质抛射(CME)冲击月球外逸层所产生的后果。这一历史性事件发生在2024年5月10日,为科学家们提供了宝贵的实证数据,揭示了缺乏强大大气层或磁场保护的天体,如何应对剧烈的太阳爆发活动。这次观测直接验证了理论模型,对于理解太阳系内无保护天体的空间环境动力学至关重要。

轨道飞行器上搭载的“月船2号大气成分探测器”(CHACE-2)是此次观测的关键工具。在等离子体云撞击的瞬间,CHACE-2记录到月球向阳面外逸层的密度急剧增加,整体压力显著升高。根据印度空间研究组织(ISRO)发布的数据,与正常水平相比,这一稀薄气体层中性原子和分子的浓度增加了超过一个数量级。这种现象——太阳等离子体将月表原子“撞击”出来,从而使外逸层富集——与此前的理论预测完全吻合,此前这些预测一直缺乏直接的观测证据。

月球由于缺乏全球性磁场,成为了研究太阳活动对未受保护表面影响的独特天然实验室。正因为没有致密的大气层,太阳风粒子和日冕抛射物能够畅通无阻地与月球表面的月壤发生相互作用。这项研究成果已于2025年8月16日发表在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上,极大地加深了我们对月球空间环境动态变化的理解,为未来的深空探索奠定了基础。

这一发现对于规划未来的长期月球任务具有直接的现实意义。月球基地工程师和设计者现在可以更精确地评估与CME引起的瞬时但显著的环境变化相关的风险。在地球上,太阳事件可能导致电网或通信网络故障,而在月球上,这种直接作用于表面及其极其稀薄的“大气层”的影响,则成为了一个可量化的风险因素,必须纳入基础设施建设的考量之中,以确保宇航员和设备的长期安全。

“月船2号”任务于2019年发射,尽管其着陆器“维克拉姆”(Vikram)在2019年9月不幸失联,但其轨道飞行器至今仍在正常运行,这本身就是一项技术上的胜利,证实了其科学载荷和计算的准确性。此次获取的数据为长期评估辐射威胁以及粒子与月球基础设施之间的相互作用提供了可靠的基础,对于人类重返月球并建立永久基地具有深远意义,标志着印度在月球科学领域取得了重要的里程碑。

来源

  • Digit

  • ISRO Official Announcement on Chandrayaan-2's Observation of Solar CMEs Impacting the Lunar Exosphere

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