月球生鏽中

文/台北市立天文館 |2020.11.23
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雖然我們知道月球有水冰的存在,但幾乎沒有空氣,表面也沒有液態水。可想而知,為什麼在月球上發現赤鐵礦(Hematite)讓科學家困惑不已。因為赤鐵礦是鐵的一種氧化形式,在地球上,它需要空氣和水的存在才能形成。 圖/pinterest

文/台北市立天文館

雖然我們知道月球有水冰的存在,但幾乎沒有空氣,表面也沒有液態水。可想而知,為什麼在月球上發現赤鐵礦(Hematite)讓科學家困惑不已。因為赤鐵礦是鐵的一種氧化形式,在地球上,它需要空氣和水的存在才能形成。

另一方面,由於月球不斷受到太陽風的氫氣流轟擊。因太陽風是一種還原劑,可將電子「捐贈」給與其發生相互作用的物質。但氧化作用追根究柢,是由於電子的丟失而發生的,所以即使所有的元素都具備了氧化作用發生的條件,太陽風也會將其抵銷。

這一可疑的赤鐵礦是在印度太空研究組織的軌道飛行器──月船1號收集的數據中所發現。研究人員指出,赤鐵礦也大多出現在面向地球的這一面,表明它可能與地球有關。

在滿月期間,月球位於地球的磁尾區域*。在這種情況下,99%以上的太陽風無法到達月球,這意味著氫還原劑在氧化過程中並無法起到干擾作用。

將這3種成分:極少量的水分子,極少量的氧氣,以及每月可以自由形成鐵鏽的短暫時間結合在一起,經過幾十億年就可以在月球上形成赤鐵礦了。

但是,研究人員說,在月球的背面並不是完全沒有赤鐵礦,儘管含量要少得多,有可能地球的氧氣從未到達那裡,所以這並不意味著完全解決了這個難題。

研究人員指出,這一發現將重塑我們對月球極區的認識,意謂著地球可能對月球表面的演化也起了重要作用。該研究已發表在《科學進展》(Science Advances)期刊上。

*編註:

地球磁場中,背陽處尾巴狀的結構。

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