北京
同一颗太阳，吹向月球正面和背面的太阳风速度为什么不一样？一份来自月球背面的土壤样本，首次给出了直接证据。中国科学院地质与地球物理研究所联合中国科学技术大学等单位的团队，对嫦娥六号取回的月壤进行了稀有气体同位素分析，发现地球磁层像一个天然“调速器”，系统性地改变了抵达月球正面的太阳风状态。这项成果于7月15日发表在《自然-地球科学》上。
月壤被称为太阳系的“记事本”。太阳持续向外喷射带电粒子流，这就是太阳风，长年累月冲刷月球表面，气体成分便被土壤颗粒捕获封存。其中氦、氖、氩、氪、氙这类稀有气体化学性质极不活泼，几乎不与其他物质反应，因此完整保留了太阳风注入时的原始信息。过去科学家分析阿波罗任务和嫦娥五号带回的月球正面样品，已经知道月壤中的气态物质主要来自两个渠道：太阳风持续注入，以及陨石、彗星撞击带入。
但一个难题始终悬着：月球永远以同一面朝向地球，正面反复穿越地球磁层，背面则完全裸露在无遮蔽的行星际空间。这种截然不同的空间位置，会不会让正面和背面接收的太阳风产生系统性差异？由于长期缺少背面样品，这个猜想一直无法验证。直到嫦娥六号从月球背面南极-艾特肯盆地取回1935克月壤，正面与背面的对比研究才第一次有了实物基础。
研究团队采用分步加热和全熔激光提取技术，精细测定了氦、氖、氩、氪、氙五种稀有气体的浓度和同位素组成，并重点对比了嫦娥五号正面样品与嫦娥六号背面样品中重稀有气体氪和氙的释放规律。结果显示，当月球运行到地球磁层以外区域时，原本流速正常的太阳风会被减速。这部分慢速太阳风只扫过月球正面，导致正面月壤接收到大量速度降低的粒子，注入深度较浅；而背面始终背对地球，完全暴露于未经减速的正常太阳风，粒子注入深度更深。
团队还给出了定量估算：在嫦娥五号着陆点，受慢速太阳风影响的时间约占全部太阳风照射时间的25%，而嫦娥六号背面着陆点的这一比例为零。这项研究首次利用月球背面样品，实证了地球磁场对太阳风到达月表存在“调速”效应，为理解日-地-月系统间的粒子输运过程提供了新的观测依据。
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