喬治亞理工學院的研究人員在實驗室中重現了太陽風對月球礦物的影響，提供了新的證據，顯示來自太陽的帶電粒子持續流動在塑造月球表面中扮演重要角色。研究小組將在地球和月球上常見的礦物鈦鐵礦暴露於合成的太陽風中。實驗產生了納米級鐵，這些微小的金屬顆粒在月球土壤中廣泛觀察到，並被視為太空氣候化的重要標誌。科學家們早已知道，月球表面受到微隕石撞擊和太陽風的影響。然而，這兩種過程的相對貢獻至今仍不清楚。
新的結果表明，僅靠太陽風就能產生一些在實際月球樣本中看到的微觀特徵。
這些發現可能幫助研究人員更好地解讀用於估算月球表面年齡和成分的遙感數據。他們還可能改善對月球土壤隨時間演變的理解，而無需從每個位置直接收集樣本。
模擬月球老化過程的研究實驗
這項研究由物理學博士候選人羅尚·特里維迪和近期博士畢業生阿德維克·維拉通過喬治亞理工學院的月球環境與揮發性探索研究中心（CLEVER）進行，該中心是由 NASA 支持的專注於月球科學和阿爾忒彌斯任務目標的研究計劃。研究人員利用設計用來模擬太陽風條件的真空室，將鈦鐵礦樣本暴露於帶電粒子中，然後使用高分辨率電子顯微鏡檢查材料。這項實驗在受控環境中重現了數千年太陽風暴露的效果。
研究小組觀察到納米級鐵和類似月球的邊緣在礦物表面形成，這些特徵通常與月球上的太空氣候化有關。
特里維迪表示：「科學家們多年來一直在進行實驗室輻射實驗，但他們無法在這樣的細節層面上對結果進行表徵。」在實驗室中重現這些特徵的能力可以幫助科學家更好地理解月球不同區域隨時間的變化，並改善對軌道觀測的解讀。
關於月球水源的線索
這項研究還可能對月球科學中最重要的問題之一提供見解：水是如何在月球上形成的。研究人員發現，太陽風實驗在礦物結構內部創造了微小的空隙。這些微觀空間可能提供氫與月球礦物中存在的氧相互作用的位置。物理學院的菲利普·菲爾斯教授表示：「水將是人類在月球上運作的一個極佳資源，但從科學上來看，我們驅動的僅僅是水如何首先到達那裡這個問題。」他補充道：「太陽風可能是其中一種方式，因為太陽風中的質子提供了 H2O 分子的氫，而氧則存在於月球礦物中。」
研究人員表示，能夠模擬不同的暴露年齡範圍將有助於未來的研究調查太陽風、月球礦物和水形成之間的關聯。維拉表示：「能夠重現太陽風並且結果看起來如此接近實際月球樣本是極好的。」這些發現已發表在《行星科學期刊》中。
