月球电离层存在的可能性

　　月球表面大气密度极低，粒子间的碰撞完全可以忽略不计。月球大气中的离子主要是由于太阳辐射中的紫外线引起的光致电离。这个谱段中的紫外辐射不能电离月球大气的中性成分。而太阳辐射中能产生月球大气电离的紫外辐射谱段中最大通量出现在37eV附近。而氖、氩的平均电离能约为19eV，在电离时基本仍处于与月表温度平衡的状态400K，而电子获得超出电离能的额外能量。从上分析可以推断，月球的夜晚几乎不存在电离层。当月球处于地球的磁尾中，由于地球磁层屏蔽了太阳风对月球的作用，月表光照面的大气密度很低，研究人员分析了此时月球电离层密度在距月面100km的高度约为1.2×10-2电子/立方厘米。 <p>　　科学家们计算了太阳风与月壤相互作用产生的热蒸发和太阳风离子溅射对月表大气的影响。 </p><p>　　Ne 、He、H会随着太阳风强度的增强而密度增加，而Ar会随着强度增加密度降低。因为只有H原子温度与月表温度相同时，其热速度大于月球的逃逸速度。而其他的原子、分子在月球白天的热速度都远远小于月球的逃逸速度。考虑到光照区光电子壳层的存在，月球表面带有5～10V的正电位，在光电子壳层内产生的电离离子会受到鞘层电位的加速，平均获得的能量为5eV，He原子的速度为1.6km/s，仍然小于月球的逃逸速度。因此，在月表光电子鞘层内产生的电离离子由于受到月表剩余磁场的约束而很难逸到行星际空间，并受到太阳风的加速，在月表光电子鞘层以外，20km上区域产生的电离离子，其动能基本上与月表光照区的月表温度相同。 </p><p>　　从以上分析，我们可以得出近月空间不存在全球性的电离层，当月球处于太阳风中，光照区近月空间存在电离层是非常有可能的，电离层的等离子体密度约为100～1000电子/立米厘米的量级，电离层密度的变化与月相、当地的月表剩磁、太阳风条件、当地的月壤特性等相联系。 </p><p>　　来源：人民网</p><p>　　</p><p>　　</p><p>　　</p><br />