月球没有真正的大气层，但从某种意义上说，地球数十亿年来一直在慷慨地试图分享自己的大气层。一项新研究发现，地球的磁场可能是将地球大气层中的粒子输送到月球表面的通道。自阿波罗宇航员带回样本以来，人们在月壤（覆盖月球表面的细岩尘）中检测到了大量令人惊讶的挥发性元素。太阳风是挥发性物质的一个可能来源，但仅凭它无法解释这些含量，尤其是氮的含量。撞击月球的微小陨石也可能在改变月球表面">月球没有真正的大气层，但从某种意义上说，地球数十亿年来一直在慷慨地试图分享自己的大气层。一项新研究发现，地球的磁场可能是将地球大气层中的粒子输送到月球表面的通道。自阿波罗宇航员带回样本以来，人们在月壤（覆盖月球表面的细岩尘）中检测到了大量令人惊讶的挥发性元素。太阳风是挥发性物质的一个可能来源，但仅凭它无法解释这些含量，尤其是氮的含量。撞击月球的微小陨石也可能在改变月球表面">月球没有真正的大气层，但从某种意义上说，地球数十亿年来一直在慷慨地试图分享自己的大气层。一项新研究发现，地球的磁场可能是将地球大气层中的粒子输送到月球表面的通道。自阿波罗宇航员带回样本以来，人们在月壤（覆盖月球表面的细岩尘）中检测到了大量令人惊讶的挥发性元素。太阳风是挥发性物质的一个可能来源，但仅凭它无法解释这些含量，尤其是氮的含量。撞击月球的微小陨石也可能在改变月球表面。
地球大气层也曾被认为是一个潜在来源，但此前人们认为这只有在地球磁场形成之前才可能；一旦磁场形成，它就会捕获大部分大气粒子。罗切斯特大学的天体物理学家开展的这项新研究对这一假设进行了验证。该团队模拟了两种场景，以观察哪种最符合数据：一种是无磁场、太阳风更强的“早期地球”模型，另一种是有强磁场、太阳风更弱的“现代地球”模型。有点令人惊讶的是，现代地球场景更符合实际情况。太阳风将带电粒子从大气层中击出，使其沿着地球的磁场线运动。
地球的磁层并非如其名称所示的完美球体。由于太阳风的持续压力，它的形状更像彗星的尾巴。当月球穿过这条磁尾时，粒子就会沉积在月球表面。（插图：地球磁尾如何将氧气等粒子输送到月球的示意图。（大阪大学/美国国家航空航天局））此前的研究表明，类似机制可能将氧气输送到月球，形成水甚至铁锈。
这项新研究表明，这一过程已经持续了数十亿年，为这些挥发性粒子在月壤中积累提供了充足时间。由于地球大气层在此期间发生了巨大变化，月球表面可能保存着一份珍贵的历史数据时间胶囊。该研究发表在《自然通讯：地球与环境》期刊上。