目前來(lái)自中國(guó)嫦娥、日本嫦娥一號(hào)、印度月船一號(hào)和美國(guó)星際前沿探測(cè)器的數(shù)據(jù)表明，在一般區(qū)域，大約有0.1-1%的太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子會(huì)被月球表面散射，而10-20%的太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子會(huì)被月球表面散射。 的太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子將被月球表面散射。月球表面發(fā)生反應(yīng)后，轉(zhuǎn)化為能量中性原子，剩余的大部分原子將被注入月壤中，產(chǎn)生月球水。雖然月球不存在全球磁場(chǎng)，但月球表面散布著多個(gè)磁場(chǎng)異常區(qū)域。月球表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度約為幾百nT。當(dāng)太陽(yáng)風(fēng)與磁異常相互作用時(shí)，還會(huì)形成一個(gè)小保護(hù)傘——微磁層，也可以阻擋部分太陽(yáng)風(fēng)轟擊月球表面，太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子的反射率在大范圍磁異常中顯著增加。異常（平均約10%，局部50%）。探測(cè)能量中性原子可以揭示太陽(yáng)風(fēng)、地球風(fēng)與月球表面相互作用的微觀物理機(jī)制，了解小尺度特征。

圖1 嫦娥四號(hào)降落在月球背面南極-艾肯盆地的馮·卡門撞擊坑中。黃色區(qū)域?yàn)榇女惓^(qū)域，紅色箭頭代表暗面太陽(yáng)風(fēng)轟擊月球表面的方向。

2019年1月3日，嫦娥四號(hào)著陸在月球背面南極-艾肯盆地的馮卡門隕石坑。玉兔二號(hào)月球車搭載的中性原子探測(cè)器（ASAN）首次接觸月球表面。對(duì)月球表面的能量中性原子（ENA）進(jìn)行了觀測(cè)（如圖1所示）。本文對(duì)ASAN于2019年1月11日至2020年10月12日獲取的ENA能譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)農(nóng)歷日下，早晨側(cè)的ENA差分通量高于黃昏側(cè)；結(jié)合嫦娥四號(hào)中性原子探測(cè)器和ARTEMIS衛(wèi)星同期觀測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，晨側(cè)和黃昏側(cè)不同能量范圍的ENA差分通量與太陽(yáng)風(fēng)狀態(tài)參數(shù)如如通量、密度和動(dòng)壓；通過(guò)統(tǒng)計(jì)早晨側(cè)和黃昏側(cè)的太陽(yáng)風(fēng)能量與ENA截止能量和溫度的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，在相同能量的太陽(yáng)風(fēng)轟擊下，黃昏側(cè)的ENA截止能量和溫度均低于黃昏側(cè)的ENA截止能量和溫度。晨側(cè)，表明黃昏側(cè)的太陽(yáng)風(fēng)可能受到月球微磁層的影響，被困在磁異常上方。靜電場(chǎng)減速（如圖2 所示），從而使能譜變窄并降低溫度。這一結(jié)果與Xie 等人的模擬結(jié)果一致。 （2021）。早晨側(cè)和黃昏側(cè)ENA截止能量的差異可以用來(lái)估計(jì)黃昏側(cè)太陽(yáng)風(fēng)的減速，進(jìn)而計(jì)算靜電勢(shì)。靜電勢(shì)和太陽(yáng)風(fēng)減速率都隨著太陽(yáng)風(fēng)能量的變化而變化。靜電電位范圍為50-260 V（95% 置信區(qū)間為30-350 V）。太陽(yáng)風(fēng)的減速率為12%-18%（95%置信區(qū)間7.5%-30%），這與之前在繞月軌道上的觀測(cè)結(jié)果一致。這項(xiàng)工作是首次利用月球表面中性原子的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算磁異常上方的靜電勢(shì)。它更新了對(duì)粒子和磁異常之間相互作用的理解。這也表明，探測(cè)能量中性原子是研究太陽(yáng)風(fēng)、地球風(fēng)和月球表面相互作用的一種途徑。有效的工具。這一結(jié)果對(duì)于太陽(yáng)風(fēng)、地球風(fēng)以及沒(méi)有大氣層和全球磁場(chǎng)的天體（如小行星或彗星）的研究具有廣泛的參考價(jià)值。

圖2 質(zhì)子和電子運(yùn)動(dòng)引起的電荷極化電場(chǎng)，電場(chǎng)方向向上。太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子的減速與磁異常有關(guān)。

研究成果發(fā)表在業(yè)內(nèi)權(quán)威雜志《Astrophysical Journal Letters》上。該論文第一作者為山東大學(xué)磁層與太陽(yáng)風(fēng)相互作用課題組博士生王惠子。通訊作者為山東大學(xué)磁層與太陽(yáng)風(fēng)相互作用課題組組長(zhǎng)石全啟教授和Planet?？蒲袌F(tuán)隊(duì)張江老師，論文合作者來(lái)自日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院航天中心、中國(guó)科學(xué)院地球科學(xué)研究所等。

該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（41941001、41974189、41731068、41773065、41961130382、41941001、41974191、42074194）、中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)研究項(xiàng)目（QYZDY-SSW-DQC028）的支持， 和英國(guó)皇家學(xué)會(huì)NAF\R 1\191047、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)研究經(jīng)費(fèi)、中科院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)XDB 41000000）等項(xiàng)目。