目前来自中国嫦娥、日本嫦娥一号、印度月船一号和美国星际前沿探测器的数据表明，在一般区域，大约有0.1-1%的太阳风质子会被月球表面散射，而10-20%的太阳风质子会被月球表面散射。 的太阳风质子将被月球表面散射。月球表面发生反应后，转化为能量中性原子，剩余的大部分原子将被注入月壤中，产生月球水。虽然月球不存在全球磁场，但月球表面散布着多个磁场异常区域。月球表面的磁场强度约为几百nT。当太阳风与磁异常相互作用时，还会形成一个小保护伞——微磁层，也可以阻挡部分太阳风轰击月球表面，太阳风质子的反射率在大范围磁异常中显着增加。异常（平均约10%，局部50%）。探测能量中性原子可以揭示太阳风、地球风与月球表面相互作用的微观物理机制，了解小尺度特征。
图1 嫦娥四号降落在月球背面南极-艾肯盆地的冯·卡门撞击坑中。黄色区域为磁异常区域，红色箭头代表暗面太阳风轰击月球表面的方向。
2019年1月3日，嫦娥四号着陆在月球背面南极-艾肯盆地的冯卡门陨石坑。玉兔二号月球车搭载的中性原子探测器（ASAN）首次接触月球表面。对月球表面的能量中性原子（ENA）进行了观测（如图1所示）。本文对ASAN于2019年1月11日至2020年10月12日获取的ENA能谱进行分析，发现在大多数农历日下，早晨侧的ENA差分通量高于黄昏侧；结合嫦娥四号中性原子探测器和ARTEMIS卫星同期观测数据分析发现，晨侧和黄昏侧不同能量范围的ENA差分通量与太阳风状态参数如如通量、密度和动压；通过统计早晨侧和黄昏侧的太阳风能量与ENA截止能量和温度的关系发现，在相同能量的太阳风轰击下，黄昏侧的ENA截止能量和温度均低于黄昏侧的ENA截止能量和温度。晨侧，表明黄昏侧的太阳风可能受到月球微磁层的影响，被困在磁异常上方。静电场减速（如图2 所示），从而使能谱变窄并降低温度。这一结果与Xie 等人的模拟结果一致。 （2021）。早晨侧和黄昏侧ENA截止能量的差异可以用来估计黄昏侧太阳风的减速，进而计算静电势。静电势和太阳风减速率都随着太阳风能量的变化而变化。静电电位范围为50-260 V（95% 置信区间为30-350 V）。太阳风的减速率为12%-18%（95%置信区间7.5%-30%），这与之前在绕月轨道上的观测结果一致。这项工作是首次利用月球表面中性原子的观测数据来计算磁异常上方的静电势。它更新了对粒子和磁异常之间相互作用的理解。这也表明，探测能量中性原子是研究太阳风、地球风和月球表面相互作用的一种途径。有效的工具。这一结果对于太阳风、地球风以及没有大气层和全球磁场的天体（如小行星或彗星）的研究具有广泛的参考价值。
图2 质子和电子运动引起的电荷极化电场，电场方向向上。太阳风质子的减速与磁异常有关。
研究成果发表在业内权威杂志《Astrophysical Journal Letters》上。该论文第一作者为山东大学磁层与太阳风相互作用课题组博士生王惠子。通讯作者为山东大学磁层与太阳风相互作用课题组组长石全启教授和Planet。科研团队张江老师，论文合作者来自日本宇宙航空研究开发机构、北京大学、中国科学院航天中心、中国科学院地球科学研究所等。
该工作得到国家自然科学基金（41941001、41974189、41731068、41773065、41961130382、41941001、41974191、42074194）、中国科学院前沿科学研究项目（QYZDY-SSW-DQC028）的支持， 和英国皇家学会NAF\R 1\191047、国家重点实验室专项研究经费、中科院战略重点研究项目（批准号XDB 41000000）等项目。
