在中國科學院地質與地球物理研究所零磁空間實驗室,副研究員蔡書慧擺放嫦娥六號月球實驗樣品。新華社記者金立旺攝
【新知】
科技日報訊(記者陸成寬)31億年前,月球磁場强度曾急劇下降,之後一直很弱?對這個問題,我國科學家給出了不一樣的答案。基於嫦娥六號月背樣品,中國科學院的科研人員發現,月球磁場强度在28億年前發生了反彈。這不僅是人類得到的首份月背古磁場資訊,還為認識月球磁場演化過程提供了新認識。相關論文日前線上發表於《自然》。
地球液態外核導電流體的運動如同一個“發電機”,其產生的磁場像保護傘一樣包裹著地球,遮罩宇宙射線,保護地球的大氣和水等宜居要素,助力形成適合生命繁衍的環境。月球也曾有過與地球類似的磁場“發電機”。瞭解月球磁場“發電機”的演化過程,對揭示月球的內部結構、熱歷史以及表面環境具有重要意義。
衛星觀測和月表實測結果均顯示,現今月球已經沒有全球偶極磁場。美國“阿波羅”月球樣品研究表明,月球在42億年至35億年前存在一個相對活躍的“發電機”所產生的磁場,其强度接近現今地球磁場。該磁場在約31億年前下降了一個數量級,之後一直處於很低的强度。其後,月球磁場强度在15億年至10億年前再次下降,並最終在距今10億年以後的某個時刻完全消失。
“由於樣品的局限性,此前發表的月球古磁場强度數據主要集中在30億年前。科學界對距今30億年以來的月球磁場中晚期演化過程的研究相對較少。同時,已有數據均來自月球正面返回樣品,人們對月背古磁場的認識基本處於空白。”論文通訊作者、中國科學院地質與地球物理研究所副研究員蔡書慧說。
在這項研究中,科研人員對4顆毫米級玄武岩岩屑樣品開展了磁學研究。結果顯示,月球磁場可能在28億年前發生了反彈。這表明,月球“發電機”的“發電能力”在早期急劇下降後可能重新啟動,原因可能是月球“發電機”主要能量來源發生變化或初始驅動機制再次增强。
《自然》審稿人認為,這是一項具有高度原創性的研究,填補了月球古磁場記錄中長達十億年的空白,並首次提供了來自月球背面的古磁場量測結果。