中國科學院國家空間科學中心宣布，嫦娥六號著陸器搭載的國際首臺地外空間專用負離子分析儀（NILS）取得重大突破，首次在月球表面直接探測到負離子，為人類探索月球空間環境提供了關鍵證據。這一發現證實了月球表面存在由太陽風轟擊產生的氫負離子（H?），解決了長期困擾科學界的月球負離子存在之謎。

月球作為無大氣天體，其表面直接暴露于太陽風中。研究表明，太陽風質子撞擊月壤后，約10%–20%以能量中性原子形式散射，0.1%–1%反射為正離子，而極少量質子可能捕獲第二個電子形成負離子。然而，由于光致解吸作用，H?在太陽輻射下極易失去電子，在1個天文單位（AU）距離處的壽命僅約0.07秒，導致此前月球軌道探測任務未能捕捉到負離子信號。

此次探測使用的NILS儀器由瑞典空間物理研究所與中國科學院國家空間科學中心聯合研制，是國際首個專門用于地外空間負離子探測的設備。在兩天觀測期內，該儀器成功獲取六段有效H?能譜數據，首次實現了月球表面負離子的直接測量。研究人員將數據與歐洲阿特米斯衛星同期觀測的太陽風參數對比分析，發現氫負離子的通量和能量與太陽風強度呈現顯著正相關——太陽風最強時段的負離子通量是最弱時段的三倍，為“負離子起源于太陽風轟擊月表”提供了直接觀測依據。

進一步分析顯示，H?平均能量集中在250–300電子伏特（eV），表明這些負離子主要由太陽風在月表的散射過程產生。蒙特卡洛模擬揭示了其空間分布特征：在向陽面，光致解吸效應將H?限制在緊貼月表的薄層內，密度隨高度迅速衰減，50公里以上降至每立方米10?個以下；而在背陽面，由于缺乏太陽光照，H?被電磁場捕獲后可形成延伸數個月球半徑的長負離子尾。

這一發現對理解月球空間環境具有重要意義。新探測到的帶電粒子組分可參與填充月球尾跡區的等離子體空腔，尤其在極端太陽風事件期間，H?密度可能比正常條件高出10倍以上，可能引發等離子體波動等空間天氣效應。該研究不僅深化了人類對月球等離子體環境的認知，也為研究月表太空風化過程及外逸層演化提供了全新視角。