地球有磁场,但你知道,月球曾经也有磁场吗?

2024年6月,我国探月工程嫦娥六号任务顺利完成人类首次从月球背面采样的壮举,带回了1935.3克珍贵样品,这是迄今为止人类首次从月球背面获得研究样品。此前研究认为,31亿年前,月球磁场强度曾急剧下降,之后一直很弱。中国科学院研究团队利用嫦娥六号月球样品,给出了不一样的答案,科研人员发现,月球磁场强度在28亿年前发生了反弹。

地球液态外核导电流体的运动如同一个“发电机”,其产生的磁场像保护伞一样包裹着地球,屏蔽宇宙射线,保护地球的大气和水等宜居要素,助力形成适合生命繁衍的环境。月球也曾有过与地球类似的磁场“发电机”。

卫星观测和月表实测结果均显示,现今月球已经没有全球偶极磁场。对阿波罗返回样品的古磁场强度研究指示月球在42–35亿年存在一个相对活跃的发电机所产生的磁场,强度可达几十微特(μT),接近现今地球磁场水平;该磁场在约31亿年前下降了一个数量级,之后维持在几微特的强度;磁场强度在15–10亿年再次下降,并最终在距今10亿年以后的某个时刻,月球发电机完全停止工作。

在此之前,中国科学院的研究显示,“嫦娥六号”样品玄武岩主期次喷发年龄为28亿年。这揭示出这些样品来自月球背面并处于关键的年龄空窗期,为认识“月球发电机”时空演化提供了前所未有的机遇。

近期,中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥院士和蔡书慧副研究员等联合中国科学院国家天文台的研究团队对获批的4颗毫米级玄武岩岩屑样品开展了磁学研究,结果显示样品记录的古磁场强度为~5–21μT(中值~13μT)。

这与之前研究认为的“月球发电机”强度在31亿年前急剧下降之后可能一直处于低能量状态不同,“嫦娥六号”玄武岩样品的古磁场强度结果揭示月球磁场可能在28亿年前发生反弹,指示“月球发电机”在早期急剧下降后可能重新激活。其原因可能是“发电机”主要能量来源发生变化或初始驱动机制再次增强。

对比不同“磁场发电机”模型模拟结果,“嫦娥六号”玄武岩记录的古磁场强度与基底岩浆洋模型产生的场强最为一致,但不排除其他方式为月球“磁场发电机”提供补充能量的可能。

了解月球磁场“发电机”的演化过程,揭示月背古磁场信息,这是嫦娥六号任务首次完成人类从月球背面采样的壮举之后,又一个重量级成果,刷新了人类对月球的认知,对揭示月球的内部结构、热历史以及表面环境具有重要意义。对嫦娥六号月球样品的研究才刚刚起步,我国科学家必将在人类探索宇宙的征程中作出更多“中国贡献”。

审核:新华网科普事业部

来源: 科普中国-科普话强国

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