X射线下的月亮
    Shea 译

　　钱德拉X射线天文台对月球的明亮部分进行了观测，在月球表面发现了大量的氧、镁、铝和硅。这些元素的丰度和分布将有助于我们弄清楚月球的形成过程。

　　在题为“钱德拉4年”的会议上，哈佛-史密松天体物理中心的Jeremy Drake说：“我们可以直接观测到这些元素，而不需要做有关矿物学和其他复杂因素的假设。”

　　“从6次‘阿波罗’登月的着陆点我们采集了大量的月球样本，但是使用钱德拉我们可以观测到更大的范围，”Drake补充说，“这是非常高效的观测手段。”

  


  

[图片说明]：下图是钱德拉X射线天文台所拍摄的月球明亮部分，其中发现了氧、镁、铝和硅。这些X射线是由于阳光中的X射线轰击月球表面所造成的。照片版权：光学照片：Robert Gendler；X射线照片：NASA/CXC/SAO/J.Drake et al. 。

　　月球X射线产生的原因和荧光灯的发光机制很相似。当阳光中的X射线轰击月球表面时，会打出源自内部的电子，使它们进入更高的不稳定轨道。几乎同时，其他的电子会去占据空出来的轨道，在这一过程中就会放出X射线。

　　按照最近的“大冲撞”理论，大约45亿年前，一个火星大小的天体撞击了地球。这次撞击的碎片覆盖了整个地球，并且散布到了环绕地球的轨道上。在接下去的几千万年中，这些碎片慢慢聚集便形成了月球。通过在月球大范围内测量铝和其它元素的量，并且与地球的进行比较，Drake和他的同事以此来检验“大冲撞”理论。

　　“早期的结果是，”Drake说，“没有钙大量存在的证据，因此‘大冲撞’可能不是月球的形成原因。”

　　钱德拉的观测同时也解决了长期困扰天文学家的月球阴暗面X射线发射问题。90年代Brad Wargelin使用ROSAT的观测数据发现了月球阴暗面存在X射线发射。当时的解释是由阳光轰击月面造成的高能电子散落到月球阴暗面所造成的。

　　但是，钱德拉对单一能量的X射线的观测以及对太阳风中高能粒子数量的测量，预示这些X射线不可能来自月球本身。事实上，它们来自非常靠近地球的地方。

　　“我们的观测结果强烈预示所谓的月球阴暗面X射线发射不可能来自月球的阴暗面，”Wargelin说，“观测到X射线谱、X射线强度和X射线的时变情况，可以用地球延展的外层大气的辐射来解释。”

　　按照Wargelin和他同事的模型，太阳风中的碳、氧和氖离子与地球高层大气中氢原子之间的碰撞产生了这些X射线辐射。在碰撞中，太阳风中的离子从氢原子中获得电子，由此发射出X射线。

　　“这一理论先前有一小部分的支持者，”Wargelin说，“现在它有了实实在在的证据。”


出自：CHANDRA X-RAY CENTER NEWS RELE
发布日期：2003-09-16

2001-2009 火流星工作组制作


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