印度月球探測任務「月船二號」(Chandrayaan-2)近日達成一項重大的科學突破,成功為行星科學界增添了關鍵的一塊拼圖。該任務首次直接記錄了太陽日冕物質拋射(Coronal Mass Ejection, CME)衝擊月球外逸層(exosphere)所產生的具體效應。這起強烈的太陽事件發生於2024年5月10日,它為科學家們提供了寶貴的實證數據,揭示了缺乏強大磁場或濃厚大氣層保護的天體,面對劇烈太陽噴發時的具體反應機制和物理過程。
根據印度空間研究組織(ISRO)的報告,軌道飛行器上搭載的「月神大氣成分探索器-2」(CHACE-2,全名為Chandra's Atmospheric Composition Explorer-2)儀器,在等離子體雲團撞擊月球表面之際,精確地捕捉到月球向陽面外逸層的密度與整體壓力急劇上升。數據顯示,在這個極其稀薄的氣體包層中,中性原子和分子的濃度相較於正常水平,增加了超過一個數量級。這種現象——即太陽等離子體將原子從月表「擊出」,進而豐富外逸層——完全吻合先前缺乏直接觀測證實的理論模型預測。
由於月球本身不具備全球性的磁場,它成為研究太陽活動如何影響未受保護天體表面的獨特天然實驗室。缺乏緻密的大氣層,使得太陽風粒子和日冕拋射物能夠毫無阻礙地與月壤(regolith)進行交互作用。這項重要的觀測成果已於2025年8月16日,在《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)期刊上正式發表,大幅深化了我們對於月球空間動態變化的理解。
具體而言,這項發現對於規劃未來的長期月球任務具有直接且深遠的實用價值。隨著人類重返月球的目標日益臨近,月球基地工程師和設計者現在能夠更精確地評估與日冕物質拋射相關的環境風險,因為這些由CME引起的環境變化,儘管是暫時性的,但對設備和人員的影響卻相當顯著。我們知道,在地球上,強烈的太陽事件可能導致衛星故障、電網癱瘓或無線電通訊中斷;然而在月球上,由於缺乏保護,這種對表面及其極其稀薄的「大氣層」的直接衝擊,已成為一個必須納入長期考量的可量化風險要素。
「月船二號」任務於2019年發射,儘管其著陸器「維克拉姆」(Vikram)在2019年9月不幸失聯,但軌道飛行器至今仍持續穩定運作,這本身就是一項技術上的勝利,證明了印度太空科技的可靠性。本次獲取的數據,為評估長期輻射威脅以及粒子與月球基礎設施的交互作用提供了可靠的基礎,再次證明了印度科學計算的精準性與可靠性,為未來的月球探索奠定了堅實的科學基礎。