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        月球上的PM2.5

        2016-05-14 15:24:53
        大眾科學(xué) 2016年8期
        關(guān)鍵詞:月壤隕石細(xì)小

        PM2.5這個(gè)名詞已經(jīng)深入到了我們的日常生活,它是指空氣中直徑小于或等于2.5 微米的細(xì)顆粒物。由于它在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn),還可以深入到人體細(xì)支氣管和肺泡,直接影響肺的通氣功能,使機(jī)體容易處在缺氧狀態(tài)。沒(méi)錯(cuò)!PM2.5已經(jīng)對(duì)我們的健康構(gòu)成威脅,嚴(yán)重影響我們生存的環(huán)境。

        如果我們逃離地球,跑到月球上,是不是就不會(huì)有PM2.5了呢?

        我們知道,月球上沒(méi)有水,沒(méi)有生命,沒(méi)有全球性磁場(chǎng),也沒(méi)有像地球一樣濃密的大氣,但它卻不缺乏塵埃。

        早在30多億年前,月球就失去了活力,沒(méi)有了火山噴發(fā),也沒(méi)有了地震活動(dòng),變成了一個(gè)毫無(wú)生機(jī)的冰冷世界。在隨后的30多億年中,它忍受著大大小小隕石的狂轟亂炸,變得滿(mǎn)目瘡痍。在這段漫長(zhǎng)的時(shí)間里,原本堅(jiān)硬的月球表面巖石被砸成碎塊和粉末,厚厚地覆蓋在整個(gè)月球的表面,通常,我們就將這層厚厚的碎塊和粉末稱(chēng)為月球土壤,簡(jiǎn)稱(chēng)月壤。

        當(dāng)阿姆斯特朗在月球上邁出人類(lèi)的第一步時(shí),月壤清晰記錄下了他的腳印。月壤在月球表面無(wú)處不在,它的厚度從幾米到十幾米不等,月壤的顆粒大小平均在0.1毫米左右。在月壤的表面通常還覆蓋了一層顆粒更細(xì)小的月塵,這些顆粒絕大部分小于2.5個(gè)微米,平均只有300~400納米,它們就是月球PM2.5的來(lái)源。

        當(dāng)然,PM2.5是由大氣運(yùn)動(dòng)所致,可月球沒(méi)有大氣,月球表面的細(xì)小月塵顆粒是如何揚(yáng)起到空中成為PM2.5呢?

        月球表面細(xì)小塵埃的運(yùn)動(dòng)確實(shí)不是依賴(lài)大氣運(yùn)動(dòng),除了人類(lèi)登陸月球時(shí)的擾動(dòng)之外,月球表面塵埃顆粒的運(yùn)動(dòng)主要是由于微隕石轟擊和靜電作用造成。據(jù)分析,整個(gè)月球表面小于1皮克的微隕石轟擊頻率超過(guò)每秒鐘1億次。

        此外,由于月球表面很強(qiáng)的太陽(yáng)紫外輻射和高能粒子輻射,白天通常會(huì)使塵埃顆粒帶上正電,而晚上或陽(yáng)光照射不到的地方通常由于自由電子的積累而帶負(fù)電。這些帶電顆粒會(huì)在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生遷移運(yùn)動(dòng)。因此,雖然月球沒(méi)有大氣運(yùn)動(dòng),但同樣會(huì)發(fā)生PM2.5的環(huán)境污染。

        雖然,月球的PM2.5并不會(huì)影響到我們地球人的生活,但它對(duì)航天員和航天器存在嚴(yán)重威脅。阿波羅17號(hào)宇航員施密特在月球上聞到了像火藥一樣的味道,這與彌漫在登月艙中看不見(jiàn)的月塵顆粒有密切關(guān)系。另一方面,月球塵埃顆粒粘附性極強(qiáng),這些無(wú)孔不入的塵埃顆粒一旦粘上就很難清除掉,無(wú)論是“阿波羅”飛船,還是我國(guó)的月兔月球車(chē)——月球塵埃的危害一直以來(lái)都是人類(lèi)登陸月球面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。

        PM2.5,不僅是地球的它,也是月球的問(wèn)題,讓我們直面它,認(rèn)清它,克服它,利用它。(編輯/夏冬)

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