科研進(jìn)展
月壤中過剩氬-40可能來源研究獲進(jìn)展
氬（Ar）作為月壤中重要的稀有氣體之一，其同位素組成能夠?yàn)槔斫庠虑騼?nèi)部結(jié)構(gòu)、表面過程以及地月系統(tǒng)間的物質(zhì)交換提供重要線索。近年來，隨著探月任務(wù)的實(shí)施和推進(jìn)，月壤中40Ar的過剩現(xiàn)象愈發(fā)受到關(guān)注。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院油氣資源研究中心團(tuán)隊(duì)分析發(fā)現(xiàn)，嫦娥五號(hào)月壤中檢測到的過量40Ar可能并非僅來源于月球內(nèi)部或太陽風(fēng)，而是來自地球高層大氣的“地球風(fēng)”，為地月系統(tǒng)之間的物質(zhì)交換提供了全新視角。
研究人員通過對嫦娥5號(hào)月壤進(jìn)行分段加熱脫氣及其稀有氣體同位素組成測試，結(jié)合氬離子注入模擬計(jì)算，對其中的氬同位素組成進(jìn)行精細(xì)分析，劃分出與36Ar相關(guān)的40Ar和與36Ar不相關(guān)的40Ar，通過分析地月空間粒子傳輸?shù)目赡軝C(jī)制認(rèn)為與36Ar相關(guān)的40Ar可能來自地球。
研究認(rèn)為，低溫階段釋放的氬主要來自吸附的空氣和月球40K衰變，中溫階段釋放的氬主要為太陽風(fēng)36Ar和地球風(fēng)40Ar的混合，當(dāng)月球進(jìn)入地球磁尾區(qū)域時(shí)，地球風(fēng)中的重離子可能與太陽風(fēng)混合，共同注入月壤顆粒中，而不是以往普遍認(rèn)為的月表放射性成因40Ar反沖注入月壤。
研究成果為理解類地行星大氣逃逸及其對鄰近天體的影響提供新范式，為嫦娥6號(hào)及后續(xù)月球背面樣品分析提供了理論依據(jù)，有望進(jìn)一步驗(yàn)證地球風(fēng)的空間影響范圍。
該研究以Excess 40Ar in Chang’e-5 lunar soils suggests a possible origin from Earth wind為題發(fā)表在國際期刊Icarus。西北研究院博士生趙莉?yàn)檎撐牡谝蛔髡撸盍⑽溲芯繂T和王先彬研究員為論文通訊作者。研究得到西北研究院自主部署專項(xiàng)和中國科學(xué)院蘭州資源環(huán)境科學(xué)大型儀器區(qū)域中心功能開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.icarus.2025.116803
嫦娥5號(hào)月壤40Ar分步加熱累積釋放圖
氬同位素太陽風(fēng)、地球風(fēng)、宇宙成因分析圖
地月空間粒子傳輸機(jī)制圖
