月球“生锈”了，是地球的错？

在万里无云的夜空下，挂在天上的那一轮明月总是吸引着我们的目光，然而你可能不知道的是，一项新的研究表明，科学家在月球的两极附近区域发现了赤铁矿的迹象，需要说明的是，赤铁矿其实就是地球上常见的一种氧化铁，其分子式为Fe2O3，我们常见的铁锈也是属于这种物质，因此我们可以将这个发现简单地理解为，月球“生锈”了。

（注：该研究报告发表在2020年9月2日的《科学进展》杂志上，上图是科学家将赤铁矿所在区域进行了可视化处理，实际上这些“生锈”的区域并不是红色）

作为距离地球最近的星球，月球一直被人类重点关注，在过去的日子里，我们向月球的探测器获取了大量的月球数据，下图为月球矿物学测绘仪所检测到的月球表面反射光谱，通过仔细分析，科学家发现月球两极的岩石反射光谱与赤铁矿完全匹配，并据此给出了上述的结论。那么这是什么原因造成的呢？很遗憾，目前科学家还没有给出确定的答案。

可能有人会说了，铁在大自然中放久了，肯定是会“生锈”的，这应该算是正常现象。其实不然，要知道铁“生锈”是一种氧化反应，这需要有氧化环境的支持，在地球上到处都充斥着氧气，因此铁很容易就会“生锈”，很显然，在月球上不存在这样的氧化环境，因为月球根本就没有大气层。

那为什么月球偏偏就“生锈”了呢？虽然目前科学家还没有给出确定的答案，但是也给出了合理的解释，简单地讲就是，科学家怀疑这是地球的错，是地球的磁场让月球“生锈”了，下面我们就来一起了解一下。

科学家指出，铁“生锈”并不一定需要氧气，比如说在高温条件下，铁和水分子混合在一起时就会“生锈”。因此我们可以做一个合理的推测，即当一些速度极快的尘埃颗粒撞击到月球的两极的水冰时，就有可能从中释放出水分子，再加上这些尘埃颗粒在撞击月球时会产生一定的热量，这就能够让月球上的铁与水分子在高温条件下混合，从而生成氧化铁。

事实上也是如此，科学家发现月球上的赤铁矿绝大部分都分布在含有水冰的陨石坑里（如上图所示）。但有一个问题是，由于月球没有磁场的保护，持续不停的太阳风就会肆无忌惮地“吹”向月球的表面，而太阳风中的物质有73%都是氢，它们可以充当与氧化剂完全相反的角色——还原剂，由此可见，只要有太阳风存在，就不会有氧化反应，月球也就不会“生锈”了。

然而我们都知道，地球有一个强大的磁场，正是因为有了它的保护，地球才不会受到太阳风的侵袭，在我们的印象中，地球的磁场大概是下图这样的。

但实际情况却并非如此，在太阳风的压缩下，地球磁场的磁力线会在背对着太阳的那一面延伸得很远，就像是一条很长的尾巴一样（如下图所示），通常我们将其称为“磁尾”。

科学家推测，问题就出在这个“磁尾”上，对于“磁尾”有多长，目前还没有明确的数值，但之前的探测资料显示，“磁尾”可以延伸到数百倍地球半径之外，因此我们完全有理由相信，当月球运行到地球“磁尾”的范围之内，就会受到地球磁场的“保护”而免遭太阳风的侵袭，换句话来说就是，在这种情况下，月球上的水分子和铁就不会受到太阳风的干扰，月球就可能因此而“生锈”。

那么具体是什么时候月球才会“生锈”呢？答案就是在满月的时候，我们来看下面这张图。

可以看到，在满月的时候，月球就刚好位于地球的“磁尾”范围内，科学家认为，在每次满月的时候，地球的磁场都会为月球提供一个临时的保护，导致99%左右的太阳风都不会“吹”到月球表面，而我们在月球上发现的赤铁矿，就应该是这个时候生成的。

欢迎大家关注我们的公众号：魅力科学君

（本文部分图片来自网络，如有侵权请与作者联系删除）