月球由于没有类似地球的磁场保护，其表面长时间在太阳高能粒子的冲击之下，这些粒子被称为太阳风。长期以来，科学家们通过计算机模拟推测，太阳风对月球表面水的形成起到了重要作用。
这些高速粒子主要由带正电的氢离子构成，当它们捕获月球表面的电子后，会转化为氢原子。接着，这些新形成的氢原子穿过月球表面的尘土和岩石风化层，与氧原子结合形成羟基和水分子，这些分子通常集中在月球两极的永久阴影区域。这些成分的自然循环和可再生性一直是个未解之谜。
为了揭开这一过程的奥秘，宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家Li Hsia Yeo领导了一项实验室实验。他们对17号任务带回地球的月球样本进行了观察和分析。
这些样本中，一份取自被称为韦塞克斯裂谷的疤痕状壕沟，另一份则取自南马斯一个年轻陨石坑边缘的底部。为了消除这些50年历史样本自返回地球后可能吸收的地表水，Li Hsia Yeo和她的团队将它们放在真空炉中烘烤了一整夜。然后，研究人员使用定制装置模拟月球环境，其中包括一个真空室和微型粒子加速器，来冲击这些样本数天。
研究团队的领头人之一杰森麦莱恩表示：“我们花费了很长时间来设计这个装置的组件并确保它们都能装进里面，但这是值得的。因为在我们排除了所有可能的污染源后，终于证实了关于太阳风的长期存在想法是正确的。”
分析样本化学成分随时间变化的数据显示，在区域（接近3微米）的特定位置，光信号有所下降。这表明模拟太阳风的作用下，羟基和水分子得以形成，证实了长期存在的理论。
研究团队还发现，当样本被加热到月球白天一侧的典型温度（约126摄氏度）并持续24小时后，与水相关的分子会减少。但当样本冷却24小时后再次受到模拟太阳风的冲击时，与水的特征又会重新出现。这一循环表明太阳风正在不断地为月球表面补充少量水资源。
Li Hsia Yeo表示：“仅凭月球土壤和太阳提供的氢（太阳一直在释放氢），就有可能创造出水，这是非常令人兴奋的。”她还补充道，“这是难以置信的。”值得注意的是，之前的月球任务观测发现月球稀薄的大气中含有大量氢气。科学家们推测太阳风驱动的加热促使月球表面氢原子结合成氢气后逸散到太空的过程中会产生水。而这一新研究揭示了这一过程还具有意外的好处——剩下的氧原子能与太阳风形成的氢原子结合，为月球上可再生水的形成创造了条件。这些发现对于评估月球水资源的可持续性至关重要，因为水资源对于生命支持和火箭推进都至关重要。这项研究成果已在《JGR Planets》期刊上发表。