【寰宇天文】月球的塵埃外衣

■當年阿波羅任務的舊數據引起了月塵爭議！

作者｜梅根‧羅森(MEGHAN ROSEN)
編譯｜陳曉瑩

小心月塵大量堆積！月塵堆積的速度可能高於科學家的預測，而這項發現也引起一些爭議。重新分析舊數據發現，月球表面的粉狀顆粒每千年可堆積達一公釐。

這個估計數值來自1960、1970年代阿波羅任務的舊數據。美國太空總署(NASA)克里夫蘭(Cleveland)葛倫研究中心(Glenn Research Center)的物理學家詹姆斯‧蓋爾(James Gaier)表示：「能從40年前的數據獲得結果真是驚人！」

當年的阿波羅11號讓太空人與科學家首度嚐到月塵的慘痛教訓。太空船降落時，火箭引擎揚起大量塵雲，使登陸月球變得相當困難。太空人鼓起勇氣踏出太空船時，月塵使得階梯打滑難行、沾上他們的太空衣且干擾實驗進行。掌握月塵堆積速率，就可幫助未來的月球任務應付這惱人的粉塵。

這類似沙粒的物質會堵住螺栓孔、讓真空密封破漏，儀器用來反射陽光避免過熱的光亮表面也因而磨損。西澳大學(University of Western Australia)克羅利(Crawley)校區的共同研究人員布萊恩‧歐布里(Brian O’Brien)表示，月塵顆粒較麵粉細，但相當銳利，他說：「想像一下玻璃瓶的碎片。」

1966年，歐布里發明了第一台測量月塵的裝置。火柴盒大的小裝置裡囊括太陽能電池及溫度計，並於1969年隨阿波羅11號登上月球。

太陽能電池受陽光照射後，會釋放電流並將電壓數據傳回地球。當月塵顆粒沾上電池表面時，便會遮住陽光，讓電壓數值下降，因而能偵測月塵。

之後的阿波羅任務也將更多塵埃偵測器送上月球，這些儀器於六年間每52秒將數據傳回地球。美國太空總署將資訊拷貝到7-track磁帶上，但之後卻遺失了。

田納西大學諾克斯維爾分校(University of Tennessee at Knoxville)的地球化學家，同時也曾參與阿波羅任務的羅倫斯‧泰勒(Lawrence Taylor)說：「當時大家根本不重視月塵！」美國太空總署其它要處裡的數據之多，讓塵埃偵測器的數據「被擺在一旁」。

美國太空總署2006年發佈找不著磁帶的消息時，歐布里竭力重建遺失的數據。他個人的檔案中保存了一部分，並找上其他研究人員以完整呈現資料檔案。

重新分析時，歐布里與西澳大學的同事莫妮克‧霍利(Monique Hollick)決定測量月塵的自然堆積率，便只採用太空人離開月球數百小時後的測量數據。

為估計多少月塵會使太陽能電池電壓降低，研究人員利用仿造的月塵進行實驗。他們於太陽能電池灑上塵埃，並測量輸出電壓。歐布里與莫妮克11月19日於期刊《太空天氣》(Space Weather)發表的報告中提到，月塵堆積率非常高，這讓其他科學家紛紛發表各自的不同看法。

「估計的月塵量實在太大了！」泰勒說道。「實在令人難以置信！」他表示估計值失真，因實驗模擬的不是真正的月塵。任職於美國太空總署位於馬里蘭州綠帶(Greenbelt)的戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)的行星科學家大衛‧威廉斯(David Williams)補充說明，其他的月球天氣因素也可能干擾太陽能電池，使電壓降低。

蓋爾認為，這項新發現可讓研究人員了解月塵於月球表面的移動狀態，這點一直以來也爭議不斷。有的科學家認為，靜電會使月塵緩緩移動；有的則認為，月塵是隨掃過的風暴紛飛。新研究則顯示，塵埃的移動程度不大，但這還有待驗證。若有更多證據或許就能找到答案。美國太空總署的月球大氣與粉塵環境探測器(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer，簡稱LADEE)現正滑行過月球稀薄的大氣。它去年11月開始收集數據，任務是測量揚至月球上空的月塵量。

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 研究出處：Moon wears dusty cloak

譯者：陳曉瑩 科教中心特約寫手，從事科普文章編譯。
責任編輯：Kerina Huang