据美国宇航局称，月球样本显示证据表明，太阳风可能位于月球表面的水分子后面。研究结果可能会揭示水冰是如何聚集在由月球两极的永久黑暗斑块形成的寒冷陷阱中的。

来自 NASA 的 STEREO 任务的数据，显示了太阳风的作用。科学家们降低了记录数据中恒星和尘埃的亮度，以使太阳风更清晰易看。 （图片来源：NASA/SwRI/Craig DeForest）

美国宇航局领导的一项新实验暗示，来自太阳的持续阵风粒子可能会在月球上产生水分子。

科学家们通过多次太空任务在月球表面检测到了水分子的痕迹，以及羟基 （OH） 分子，这是水的一种成分。长期以来，这种水的来源一直是个谜，尽管一些理论认为火山活动、从月球风化层（月球表面的岩石和尘埃的组合）深处脱气，以及微小陨石的轰炸。

3月17日，美国宇航局（NASA）在《JGR行星》（JGR Planets）杂志上介绍了这项新的实验，它测试了一个不同的观点：太阳风是这一切的幕后推手。

太阳风是以超过 100 万英里/小时（1.6 公里/小时）的速度从太阳流出的带电粒子的持续狂风。它轰炸太阳系中的所有事物，包括地球，并在与我们大气中的分子碰撞时产生五颜六色的极光。我们星球的磁层保护我们免受这种太空天气的冲击。然而，月球的磁场非常微弱且有斑点，因此受到的保护较少。

水由氢原子和氧原子组成。构成月球表面的岩石和尘埃含有大量的氧气，但不含大量的氢。太阳风主要由质子组成，质子是缺少电子的氢原子。在没有强磁场保护的情况下，太阳风每天都会撞击月球表面，给月球带来质子，这些质子从月球风化层中窃取或借用电子，形成制造水所需的氢。

月球南极的地形图。月球的北极和南极都有寒冷的区域，从来没有阳光照射到这里，为水以冰的形式储存创造了寒冷的陷阱。（图片来源：NASA/JPL）

据美国宇航局称，在月球上检测到的水遵循一个有趣的模式——它每天都在变化。被太阳加热的地区会以水蒸气的形式释放出来，而较冷的地区会保留水蒸气。如果水的来源是微陨石碰撞之类的东西，我们可能会预期温暖地区的水会不断减少，直到发生更多影响。然而，检测到的水量每天都会恢复到相同的水平，即使其中一些水已经流失到太空中。这使得太阳风更有可能参与其中。

为了验证这一理论，研究人员使用阿波罗 17 号宇航员在 1972 年收集的月球风化层样本模拟了太阳风撞击月球的影响。他们在真空中建造了一个微型粒子加速器，向样本发射“模拟太阳风”多天，模拟了 80,000 年来真实太阳风撞击月球的影响。然后，他们测量了样本的化学成分是如何变化的——它显示了以前不存在的水的证据。

“令人兴奋的是，只有月球土壤和来自太阳的一种基本成分，这种成分总是喷出氢气，就有可能产生水，”该研究的主要作者、美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家 Li Hsia Yeo 在一份声明中说。

研究人员说，了解水在月球上是如何形成的，对于未来的宇航员任务很重要。例如，储存在月球南极的水冰可能是宇航员的重要资源。

这些结果还有助于深入了解太阳风在月球以外的相互作用。其他没有太多大气层或磁场的天体也会受到太阳风的轰击，因此研究这些环境如何变化可以帮助我们了解产生或剥离水的天体化学过程，水是生命的关键组成部分。