月球發出奇異的光

1972年的一天，當阿波羅17號處在月球背陽面的軌道上，太陽還在月球的地平線之下時，宇航員尤金·塞爾南正在觀測太陽大氣。他發現了一個奇異的現象：就在太陽升起前，月球地平線上出現了一道細長的新月狀的明亮光線，就像地球上日出和日落時地平線上出現的情景。地球上因為大氣中的水分和灰塵對太陽光線的散射造成地平線上的發光現象。而月球上幾乎沒有大氣，或者說月球大氣非常稀薄，甚至氣體分子之間極少發生碰撞。如此稀薄的大氣是不可能產生這樣的光線散射的。

然而，更為奇異的是，月球地平線發光的現象并不是總能被觀測到。阿波羅16號上的宇航員肯·馬丁利做了相似的太陽大氣觀測，但是沒有觀測到月球地平線發光的現象（這也是他個人極大的遺憾）。同時，在阿波羅15和17號的日冕觀測照片上都能發現月球地平線特別的明亮，而阿波羅16號的日冕觀測照片上卻找不到同樣的現象（這也與宇航員的說法吻合）。

其實這神奇的散射光來自月球“塵暴”。

月球表面覆蓋著一層很厚的塵埃顆粒，是數億年中月球表面反復受隕石撞擊形成的，主要由晶質顆粒與較大的火成巖碎塊﹑玻璃質碎片（包括大量的玻璃球粒）及微量金屬顆粒組成。月塵顆粒非常細小，平均尺寸在45～100微米之間。直徑小于1mm的月塵顆粒占月壤總質量的95%以上，大部分的顆粒都非常銳利和透明，類似于精細的礦渣或是火山灰。

月塵具有極強的吸附能力、材料磨損能力和穿透能力。阿波羅計劃的宇航員曾報告過登月艙內部漂浮著閃閃發光的月塵顆粒，這些塵埃引起了皮膚、眼睛和呼吸道的不適感。

月塵的特性是由其攜帶的電荷造成的。月球表面沒有大氣和磁場的保護，長期遭受來自空間的等離子體轟擊，其中熱電子會在具有低介電系數和介電損耗月球塵埃顆粒上累積。在有光照的情況下，塵埃顆粒發射出的光電子會帶走多余的負電荷，將月塵電位維持在幾伏特左右，所以月球的向陽面不會有“塵暴”現象。

而在月球的背陽面，因為沒有光照，電子將在月塵顆粒上不斷積累，可能使塵埃顆粒具有幾百伏特至上千伏特的負電位。帶電的塵埃粒子相互排斥漂浮在月球表面，在空間等離子體環境惡劣的情況下甚至能達到幾十公里高度，形成名副其實的月球“塵暴”，對月球著陸任務的安全造成威脅。

然而在滿月前后五天左右的時間內，月球會穿越太陽風在地球背陽面形成長長腔體——地球磁尾。這一區域受太陽風和地球磁場的雙重影響，等離子體環境更加復雜、惡劣，中心區域等離子體溫度比太陽風高一到兩個量級。在月球不受光照的背陽面，高通量的電子聚集在的塵埃顆粒上，可能使其電位達到負幾千伏特，形成月球“加強塵暴”。

（據《中國氣象報》、新氣象）