月球外大气层氩局域源的证据

我们首次对月球氩外大气层观测特征的各种拟议解释进行了检验，这些模型包括：空间变化的表面相互作用；反映月球近表面钾分布的源；以及随时间变化的冷阱区域。利用月球大气与尘埃环境探测器（LADEE）和月球大气成分实验（LACE）的测量数据，检验这些模型能否重现观测结果。以往工作中假设的空间变化表面相互作用无法重现西部月海上空持续观测到的氩增强现象。它们也无法匹配观测到的近日出时氩密度峰值的本地时间，该峰值时间在高地和月海区域相同，并且能被具有普遍存在的28 kJ/mol解吸能的简单表面相互作用很好地重现。一个局域源可以解释这些观测结果，但需要在出乎意料局域的源或出乎意料短暂的氩原子外大气层寿命之间进行权衡。为匹配观测结果，一个点状源需要约$1.9\times10^{21}$ atoms/s的源和损失率。一个按近表面钾分布加权的更弥散的源，则需要高得多的约$1.1\times10^{22}$ atoms/s的速率，对应仅1.4个月球日的平均寿命。我们未探讨产生局域源的机制，但证明这似乎是唯一能重现观测结果的模型。大型、季节性变化的冷阱可以解释LADEE观测到的全球氩密度的长期波动，但无法解释LACE观测到的波动。