风中的月尘

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-04-19 09:31:42 | 作者: | 来源: | 浏览:2364次 ]

原文标题:Moondust in the Wind

作者:Dauna Coulter   原文来自:http://science.nasa.gov/   Posted: 2008. 4. 10

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

2008年4月10日:月球尘埃是干燥的 粉状物,看起来似乎是无趣的 题材,并不适合撰写相关文章。实际上,哪怕你搜索成吨的 月尘,你都不会找到一个水分子,因此看起来这会是个相当“枯燥”的 故事。但是正如母亲阁楼上的 尘埃,月尘也覆盖着有趣的 东西 — 月球,甚至尘埃本身也有着奇妙的 故事要讲。

你可能会将来自NASA与阿拉巴马大学的 研究小组称为“积极的 聆听者”:Mian Abbas、James Spann、Richard Hoover与Dragana Tankosic用电子轰击月尘,利用电场让月尘悬浮起来,还在电子显微镜下细查它们。这一切都发生在国家太空科学技术中心的 “富尘等离子体实验室”中,这里位于阿拉巴马州的 亨茨维尔。

为什么要报以如此的 注意力呢?Spann解释说:“人类将在几年后重返月球,必须要知道预期的 事情。在一个充满月尘的 地方,你要如何生活工作呢?我们试图去寻找答案。”

Abbas补充道:“对于阿波罗的 宇航员来说,月尘是实实在在的 麻烦事。它会粘到所有的 东西上——宇航服、仪器、设备。”边缘锐利的 细小颗粒将面板刮花,将连接处阻塞,让表面变暗,使表盘几乎无法读数。“麻烦的 粘性很大程度上与月尘的 静电荷有关。”

月球上至少一部分的 尘埃带有电荷,这是由于其暴露在太阳风中所致。地球自身的 磁场保护其不会暴露在太阳风之下,但月球没有全球性的 磁场,无法将来自太阳的 带电粒子挡住。太阳风中的 自由电子与月尘的 微粒相互作用,结果就是“让它们充电”。

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阳光和太阳风在月球表面造成的 充电现象和电场。大图请点击(图片提供:Jasper Halekas and Greg Delory of U.C. Berkeley, and Bill Farrell and Tim Stubbs of the Goddard Space Flight Center)

在富尘等离子体实验室中,科学家模拟类似于太阳风的 条件,来研究现实环境中的 月球尘埃。在先前的 研究中,Abbas及其同事细察了太阳的 紫外线辐射对月尘的 作用,以构建月尘在月球白昼时分的 行状理论。(紫外线同样也可以让月尘充电。)现在,他们正在研究微粒在暗夜中的 表现,此时的 “月球气候”正是由太阳风的 旋涡支配的 。

Spann说:“幸运的 是,我们知道太阳风的 样子,因此我们可以去模拟它。”

在典型的 实验中,Abbas向电子枪喷出的 电子束洒布尘粒。他在真空检验室中让单独的 月尘颗粒悬浮,并用不同数目的 电子轰击粒子。

Abbas说:“我们已经得出了一些令人惊异的 结果。我们发现,单一的 尘埃颗粒与放在一起的 大量月尘反应并不相同。基于大量月尘电荷计算的 现有理论在单一颗粒的 水平并不适用于月尘。”

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在NSSTC的 富尘等离子体实验室中,红色的 激光照亮了悬浮在真空室中的 单一月尘微粒。

涉及静电荷的 时候,月尘颗粒是利己主义者,可以作出古怪惊异的 举动。举例来说,在Abbas主持的 一次实验中,向带有正电荷的 粒子抛射电子(携带负电贺)将导致粒子带有更多的 正电。粒子是个反向投资者!Abbas认为,每个撞击粒子的 电子将那里已有的 两个或更多电子驱逐了出去,导致了正电荷的 净增。

并非所有的 月尘都会作如此反应。每个尘粒的 反应取决于许多不同的 因素,包括粒子的 大小、它已经携带的 电贺,以及入射的 自由电子数目。

Spann补充说:“我们相信,不仅仅是在我们的 实验室中,在月球上,单一的 粒子的 表现也会不同。我们的 结果与月球上真实发生的 情况更为接近。我们可以说,‘嗨,等等第二个家伙。我们发现了一些奇怪的 东西。当你来到月球的 时候,事情与你想象的 有一点点不同。’”

你可以打赌,任务的 计划者会在月尘讲述故事的 时候侧耳倾听。

(全文完)

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责任编辑:zhoumeichun

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