月球上的“喷泉”

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  1956年,一篇名为《尘屑》的科幻小说,描述了两个宇航员降落到月球上,对月球进行科学考察时,发现月球上的微光薄雾不是月球的大气层,而是一些漂浮在月球地表的尘埃。作者进一步想像,那些尘埃会在静电的作用下,像一座巨型喷泉一样,在阳光下升腾不已。
  
  幻想成为现实
  小说出版时,美国宇航局还没有创建,更没有完成登月的壮举。作者凭借有关的观察资料,通过自己的推理想像,创作出月球“喷泉”的情景,在十多年后竟然得到了证实。
  在宇航员登月之前,人类向月球派出过一些勘测飞船。勘测飞船到达月球后,向地球传回了大量让人迷惑不解的照片:在离月球地面不远的空中,总有一些微弱光芒在闪耀,非常清晰。这种状况一直持续到黑夜来临。月球上没有大气对阳光的散射作用,它的地平线并不像人们想像的那样,像刀片一样将天空与月球表面泾渭分明地分割开来,而是有一个逐渐模糊的过渡带。
  
   1972年,阿波罗17号飞船的宇航员们见到了更令人惊奇的奇观。在月球上的日出与日落的前后10秒钟之内,宇航员们反复看到了被他们叫作“晨曦”的光幕。同样的光影,其他飞船的宇航员们也看见过。这就是科幻小说中的月球“喷泉”。
  电荷在作怪
  人们猜测,月球上的微光,也许是由于尘埃对光发生散射形成的。但是,月球上没有大气,那些灰尘如何能够长久地漂浮在月球表面?
  美国宇航局的科学家们建立了“动态喷泉模型” ,来破解这个奇特的现象。实际上,月球上空存在着一种由极为纤细的不停运动的带电微粒组成的“大气”。带电微粒从月球表面上连续不断地升起来,又连续不断地回落下来,前仆后继,最后形成了尘埃的“喷泉”,看起来就像是月球近地表面一层静止的“尘埃大气”。
  
   其实在我们身边,这样的事经常发生。将气球放在头发上摩擦,然后把气球举到离你几厘米远的地方,你的头发会马上竖起来去靠近气球。这是因为摩擦时,电子从头发上跑到气球上去,从而使头发带上正电而气球带负电。正负电荷相互吸引,导致本来下垂的头发随着气球直立起来。将气球完全拿开后,你的每根头发会彼此分开,持续一段时间后才慢慢回到原来的自然状态。气球移开后,相邻的带有正电荷的头发,因为相斥而彼此远离,这与带电的月球尘埃悬浮空中的道理完全相同。
  
  看不见的奇观
  在月球的日照面,由于太阳紫外线和X射线等各种高能射线的轰击,月球表面尘埃物质中的电子发生电离,正电荷逐渐积累,直到使尘埃微粒相互排斥开来,甚至离开月球表面,上升到数米甚至数千米的空中悬浮起来,形成壮观的带电灰尘带,闪闪发光,让人误以为是“月球大气”。
  那么,月球的背日面有没有“喷泉”呢?有的,不过那些悬浮到空中的尘埃所带的是负电荷。这些负电荷来自于太阳风中所携带的电子,再加上那些在日照面被分离出来的负电荷,一起随着太阳风流向月球的背日面。实际上,根据喷泉模型的试验证明,背日面尘埃所带的电量比日照面还要高得多,尘埃微粒会飞扬得更快更高。也就是说,背日面的“喷泉”更壮观,只不过没有阳光的照射,无法被人们看见或者拍照了。
  
   月球“喷泉”的故事还在继续,那些极深的月坑,因为终年照射不到阳光,经过千万年漫长的时间,会不会累积出极强的负电场呢?了解它们是很重要的,因为那些终年背阴的月坑里,可能是月球水资源的最大储存地。果真如此的话,这些月坑将是人类月球基地的最佳选址地点。需要考虑的是,如果那里充满了带电的尘埃,人类将如何应对?
  
   发言:
  除了“喷泉”,月球上还有很多奇怪的景观和现象,等待人类去探索。小朋友,希望在未来的太空探索中,能看到你的身影哦!
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