中國科學院國家空間科學中心宣布，人類首次在月球表面直接探測到負離子，這一突破性成果由嫦娥六號著陸器搭載的負離子分析儀（NILS）完成。該儀器由中瑞科研團隊聯(lián)合研制，作為國際首臺地外空間專用負離子探測設(shè)備，在兩天觀測期內(nèi)成功捕獲六段有效氫負離子（H?）能譜數(shù)據(jù)，為解開月球負離子存在之謎提供了關(guān)鍵證據(jù)。

月球作為無大氣天體，其表面直接暴露于太陽風轟擊之下。此前研究表明，太陽風質(zhì)子撞擊月壤后，約0.1%至1%會以正離子形式反射，另有10%至20%轉(zhuǎn)化為能量中性原子。科研人員通過理論推導(dǎo)和實驗室模擬預(yù)測，部分質(zhì)子可能在散射過程中捕獲額外電子形成H?，但受限于光致解吸效應(yīng)，這些負離子在太陽輻射下僅能存活約0.07秒，難以被環(huán)月軌道探測器捕獲。

通過對比嫦娥六號NILS數(shù)據(jù)與歐洲阿特米斯衛(wèi)星同期觀測的太陽風參數(shù)，研究團隊發(fā)現(xiàn)H?通量與太陽風強度呈現(xiàn)顯著正相關(guān)——太陽風最強時段的負離子通量達到最弱時段的三倍。這一規(guī)律直接印證了"負離子源于太陽風與月表相互作用"的假設(shè)。進一步分析顯示，H?平均能量集中在250至300電子伏特，表明其主要由月表散射過程產(chǎn)生。

蒙特卡洛模擬揭示了H?的空間分布特征：在月球向陽面，光致解吸效應(yīng)將負離子限制在近表面薄層內(nèi)，密度隨高度急劇衰減，50公里高度以上降至每立方米10?個以下；而在背陽面，缺乏太陽光照的區(qū)域可形成延伸數(shù)個月球半徑的負離子尾。這種分布模式與月球等離子體環(huán)境的動態(tài)變化密切相關(guān)。

研究特別指出，極端太陽風事件期間H?密度可激增10倍以上，這些帶電粒子會填充月球尾跡區(qū)的等離子體空腔，并可能引發(fā)等離子體波動等空間環(huán)境效應(yīng)。該發(fā)現(xiàn)不僅深化了對月球等離子體環(huán)境的認知，更為研究月表太空風化過程和外逸層演化提供了全新視角。相關(guān)數(shù)據(jù)已通過系統(tǒng)比對分析，構(gòu)建起太陽風參數(shù)與H?特性的量化關(guān)系模型。