太陽風暴引發電火花改變月球地貌：不亞於流星體撞擊

　　一般認為，月球表面大大小小的隕石坑主要由流星體撞擊形成。但美國一項新研究說，由強烈太陽風暴引發的電火花也可以改變月球兩極永久陰影區地貌，這種效應的影響甚至不亞於流星體撞擊。

　　這項由美國航天局資助、發表在美國《國際太陽系研究雜誌》上的研究說，當強烈太陽風暴發生時，月球兩極附近永久陰影區土壤會發生電荷聚集現象。當電荷累積到一定程度，就可能發生瞬間放電，這一過程引發的電火花會使該區域土壤氣化、融化。

　　月球沒有大氣層保護，其表面風化層土壤直接暴露在嚴酷的太空環境中，因受到來自太空流星體撞擊的影響而持續損耗。論文第一作者、美國新罕布希爾大學學者安德魯·喬丹說，他們的最新研究認為，在月球兩極的永久陰影區，由太陽風暴引發的電火花融化或氣化的土壤比例與流星體撞擊相當，「月球土層已有約10%因流星體撞擊而融化或氣化」。

　　眾所周知，耀斑和日冕物質拋射等強烈太陽爆發活動會發射大量高能帶電粒子。這些高能粒子主要由帶正電的離子和帶負電的電子組成，地球磁氣圈可使地球上的生命基本免於它們的輻射。然而，在缺乏保護層的月球上，這些粒子會滲入月球表面，在風化層內聚集形成兩個帶電層：體積較大的離子會與風化層中的原子結合，在接近表面區域聚集；體積較小的電子穿透力更強，聚集在更深的位置。由於相反電荷互相吸引，正常情況下，這些粒子所帶電荷流向彼此，最終相互抵消。

　　喬丹等人2014年發表的一項模擬實驗結果顯示，月球兩極永久陰影區非常寒冷，表面風化層導電性極差。因此，當強烈太陽風暴發生時，在永久陰影區風化層內形成的兩個帶電層電荷累積到一定程度來不及中和，就會發生爆發性釋放，如同發生了一次微型閃電，這一過程又被稱作電介質擊穿。

　　在最新研究中，研究人員根據上述實驗結果及其他已有證據估算了太陽風暴對月球永久陰影區風化層的影響程度。

　　根據來自航天器數據以及從「阿波羅」登月任務獲得的樣本，研究人員可以確認強烈太陽風暴發生頻率。從此前對月球的相關研究，研究人員估計，每經過100萬年，月球風化層頂層約1毫米厚的土壤會因流星體撞擊而損耗。他們又估算了每100萬年時間尺度內，月球受到流星體撞擊及太陽風暴在月球永久陰影區引發電介質擊穿所釋放能量，認為兩種效應釋放能量使該區域月球風化層損耗的量相當。

　　研究人員表示，月球永久陰影區包含了大量可能揭示月球歷史的線索。他們的研究意義在於，在利用這些線索之前，了解月球永久陰影區哪些部分仍保持著初始狀態，哪些部分已經因為太陽風暴和流星體撞擊而改變。下一步，他們將搜集月球永久陰影區發生電介質擊穿的確切證據，並探討這種效應是否會在月球表面其他區域發生。