科研進(jìn)展
月壤中過(guò)剩氬-40可能來(lái)源研究獲進(jìn)展
氬（Ar）作為月壤中重要的稀有氣體之一，其同位素組成能夠為理解月球內部結構、表面過(guò)程以及地月系統間的物質(zhì)交換提供重要線(xiàn)索。近年來(lái)，隨著(zhù)探月任務(wù)的實(shí)施和推進(jìn)，月壤中40Ar的過(guò)?，F象愈發(fā)受到關(guān)注。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院油氣資源研究中心團隊分析發(fā)現，嫦娥五號月壤中檢測到的過(guò)量40Ar可能并非僅來(lái)源于月球內部或太陽(yáng)風(fēng)，而是來(lái)自地球高層大氣的“地球風(fēng)”，為地月系統之間的物質(zhì)交換提供了全新視角。
研究人員通過(guò)對嫦娥5號月壤進(jìn)行分段加熱脫氣及其稀有氣體同位素組成測試，結合氬離子注入模擬計算，對其中的氬同位素組成進(jìn)行精細分析，劃分出與36Ar相關(guān)的40Ar和與36Ar不相關(guān)的40Ar，通過(guò)分析地月空間粒子傳輸的可能機制認為與36Ar相關(guān)的40Ar可能來(lái)自地球。
研究認為，低溫階段釋放的氬主要來(lái)自吸附的空氣和月球40K衰變，中溫階段釋放的氬主要為太陽(yáng)風(fēng)36Ar和地球風(fēng)40Ar的混合，當月球進(jìn)入地球磁尾區域時(shí)，地球風(fēng)中的重離子可能與太陽(yáng)風(fēng)混合，共同注入月壤顆粒中，而不是以往普遍認為的月表放射性成因40Ar反沖注入月壤。
研究成果為理解類(lèi)地行星大氣逃逸及其對鄰近天體的影響提供新范式，為嫦娥6號及后續月球背面樣品分析提供了理論依據，有望進(jìn)一步驗證地球風(fēng)的空間影響范圍。
該研究以Excess 40Ar in Chang’e-5 lunar soils suggests a possible origin from Earth wind為題發(fā)表在國際期刊Icarus。西北研究院博士生趙莉為論文第一作者，李立武研究員和王先彬研究員為論文通訊作者。研究得到西北研究院自主部署專(zhuān)項和中國科學(xué)院蘭州資源環(huán)境科學(xué)大型儀器區域中心功能開(kāi)發(fā)技術(shù)創(chuàng )新項目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.icarus.2025.116803
嫦娥5號月壤40Ar分步加熱累積釋放圖
氬同位素太陽(yáng)風(fēng)、地球風(fēng)、宇宙成因分析圖
地月空間粒子傳輸機制圖
