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月球雖然看起來凹凸不平、也缺乏可供呼吸的空氣，但它其實一直存在一層稀薄大氣（外逸層），長期以來科學家都對這項事實感到困惑
直到最近，科學家終於發現月球大氣補充來源：塵埃顆粒大小的微隕石不斷撞擊月球表面導致塵埃氣化，持續釋放至月球周圍空間形成稀薄大氣。
檯面上來看，月球就是一塊繞地球運行、裸露在太空的簡單大石頭，不像地球有磁場抵擋來自太陽的帶電粒子（太陽風）直接撞擊大氣層、避免大氣流失或成分改變，月球磁場弱到幾乎可忽略不計，然而自 1980 年代以來，天文學家觀察到月球外圍瀰漫著一層非常薄的原子大氣，理論上稱為「外逸層」。
究竟磁場、重力都很弱的月球如何在太陽活動下一直維持住氣體？很明顯這些氣體隨著時間不斷補充。
在 NASA 月球大氣與粉塵環境探測器（Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer，LADEE）調查月球大氣層、表面條件及環境對月球影響後，科學家發現 2 種太空風化過程：「衝擊汽化」、「離子噴濺」是塑造月球外逸層的原因，前者是來自太空的隕石撞擊月表，後者為來自太陽的高能帶電粒子撞擊月表並向原子傳遞能量，導致原子被拋入外逸層。
根據 LADEE 數據，這兩個過程似乎都發揮一定影響力，隕石雨期間我們在月球大氣看到更多原子，但當月球被遮擋，大氣原子也會發生變化，於是研究人員想確定哪個過程主要負責維持月球大氣層。
為此，團隊進一步分析阿波羅任務期間收集的月球土壤樣本，從中分離出鉀、銣 2 種揮發性元素，意即它們很容易因隕石撞擊、太陽風轟擊而揮發；此外，撞擊汽化、離子濺鍍將不同同位素拋入月球大氣的效果不同，較輕鉀、銣同位素更可能懸浮於外逸層，較重同位素則落回月球表面，因此只要觀察月球土壤的鉀、銣同位素含量，便可揭示哪一個過程占主導地位。
分析表明，土壤樣本主要含鉀、銣較重同位素，表明撞擊汽化是原子上升形成月球大氣的主要過程。研究人員發現，70% 外逸層由隕石撞擊與撞擊汽化產生，另外 30% 由太陽風和離子濺射過程產生。
這項結果除了讓我們更理解月球大氣層，也能套用在太陽系其他天體如：小行星、其他衛星的樣本檢測，未來科學家還會持續推出各種樣本返回任務。
新論文發表在《Science Advances》期刊（高雄市六龜區）。
The Moon Has a Mysterious Atmosphere, And We Finally Know Its Source
Scientists pin down the origins of the moon’s tenuous atmosphere
The moon’s thin atmosphere is made by constant meteorite bombardment
Yes, the moon has an atmosphere—and it’s metal as hell
（首圖來源：pixabay）
