磁层屏蔽对月球氢循环的影响
地球与行星天体物理
2021-04-28 v1
摘要
我们研究了月球在进出磁尾轨道运行时，其表面全球范围内的水生成情况。由于太阳风 (SW) 与地球磁场的相互作用，上游磁场被压缩至约 10 个地球半径。然而，绕地球磁场偏转的 SW 流在上游形成了一个延伸至数千个地球半径的 SW 质子（带正电的氢）耗竭区，称为磁尾。月球在距离地球约 40 个地球半径处运行；因此，在上游时它处于 SW 中，但在下游时，满月期间它在磁尾内受到部分屏蔽。SW 质子穿透月球土壤颗粒，一些 H 原子可以与氧发生化学反应，形成类水分子，如 OH/H2O。大多数 H 原子在颗粒内弹跳，直到找到另一个氢原子，化学结合后以 H2 的形式逃逸出颗粒进入稀薄大气层。我们建立了一个模型，计算月球进出地球磁尾轨道时月球表面产生的 OH 和释放到大气中的 H2 的全球分布。模型结果与现有观测结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.2012.04100,
title = {On the Effect of Magnetospheric Shielding on the Lunar Hydrogen Cycle},
author = {Orenthal J. Tucker and William M. Farrell and Andrew R. Poppe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04100},
year = {2021}
}
备注
Under review with JGR