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月には大気が薄い（芸術的なイラスト）。画像出典：NASA公式サイト

月には呼吸可能な空気はありませんが、非常に薄い大気があります。月の大気はどのようにして形成されたのでしょうか?マサチューセッツ工科大学とシカゴ大学の科学者らは、月の大気は主に衝突による蒸発の産物であることを指摘した論文を『サイエンス・アドバンス』誌に発表した。

衝撃蒸発プロセスを理解するにはどうすればよいですか?これは月の土壌から始まります。分析の結果、月の45億年の歴史の中で、月の表面は最初は巨大隕石、次に塵ほどの大きさの「微小隕石」が衝突し続けてきたことがわかった。これらの持続的な衝撃は月の土壌をかき混ぜ、特定の原子を蒸発させました。一部の原子は宇宙に放出され、他の原子は月の上に浮遊して薄い大気を形成し、隕石が月面に衝突し続けるにつれて常に補充されました。したがって、衝突による蒸発は、数十億年にわたって月の極度に薄い大気を生成し維持する主要なプロセスである。

実際、月の大気の起源を特定するプロセスは簡単ではありません。 2013 年、NASA は、月の大気と塵環境探査機を打ち上げました。その使命は、月の大気の起源を解明することでした。

「私たちは、2つの宇宙風化プロセス、すなわち衝突蒸発とイオンスパッタリングが月の大気の形成に役割を果たしたと推測しています」とMIT地球大気惑星科学部のニコール・ニー助教授は述べた。イオンスパッタリングは太陽に関係する現象である。風。太陽風は太陽から高エネルギーの荷電粒子を宇宙空間に運び、これらの粒子が月の表面に衝突すると、土壌中の原子にエネルギーを伝達し、それらの原子が空気中に飛び散ります。

月の大気の起源をより正確に判断するために、科学者たちはそれぞれの重さが約100ミリグラムの月の土壌サンプルを10個収集した。彼らはまず各サンプルからカリウムとラジウムを分離しようとしました。どちらの元素も揮発性であり、各元素はいくつかの同位体で存在するため、衝撃やイオンスパッタリングによって容易に蒸発します。

科学者らは、月の大気が蒸発して空気中に浮遊した原子で構成されているのであれば、これらの元素の軽い同位体は浮遊する可能性が高く、重い同位体は土壌に再堆積する可能性が高いだろうと推論した。衝撃蒸発とイオンスパッタリングでは、土壌中の同位体比が大きく異なる可能性があります。土壌中のカリウムとラジウムの軽同位体と重同位体の特定の比率は、月の大気の起源における重要なプロセスを明らかにするはずです。

さらなる分析により、月の大気の 70% は隕石の衝突によるものである可能性があり、残りの 30% は太陽風によって形成された可能性があることが示されました。

(出典:科学技術日報)