第一份月背古磁场信息来了!月球“土特产”透露了什么秘密?

2024-12-23

地球上有磁场,但是你知道,月球曾经有磁场吗?之前的研究认为,31 一亿年前,月球磁场强度急剧下降,从那以后一直很弱。十二 月 20 日本,国际学术期刊《自然》杂志发表了我国科学家对嫦娥六号取回样品的研究结果,这一研究结果给出了不同的答案。


研究表明,月球磁场的强度在? 28 一亿年前反弹了,但并不总是很弱。这个信息不仅是人类第一次获得月背古磁场的信息,也改变了以前的说法。月球磁场隐藏着哪些秘密?


月球上曾经有磁场发电机?


地球会产生磁场,它会像保护伞一样包裹地球,屏蔽宇宙射线,从而形成生命繁殖的环境。中国科学院地质与地球物理研究所副研究员蔡书慧表示,地球磁场来自核心的“发电机”,月球上有类似地球的磁场发电机,但与地球磁场有很多不同。


蔡书慧:地球磁场是由地球液体外核导电流体的运动产生的,它能像发电机一样产生能量,进而产生磁场。地面磁场从地核穿过地幕,地壳一直到达地面,也延伸到太空。类似于地球,月球曾经有过这种磁场发电机。但是不同的是,月球的大小与其圈内结构、月球核和地球有很大的不同。因此,其磁场发电机的能量来源及其运行机制,以及磁场强度的产生,磁场的持续时间可能与地球不同。


曾经有磁场包围着月球


尽管卫星观测和月表实测结果都表明,现在的月球已经没有全球偶极磁场,但是它曾经被磁场包围着。


蔡书慧:阿波罗回到样品的研究结果表明,月球正在进行。 42~35 在过去的一亿年里,可能会出现一个相对活跃的发电机,它产生的磁场强度可以在高的时候达到几十个微特性,可以接近当今地球磁场的水平。但是也有一些报道认为,在活跃时期,月球的磁场会发生变化。大约在活跃期之后, 31 一亿年左右,月球磁场明显下降。以后 15~10 一亿年间,它的强度又一次下降,最终在距今 10 在一亿年后的某个时候,这台发电机可能已经完全停止。


第一批月背样品是人类带来了哪些新的发现?


之前的研究勾勒出了月球古磁场的大致活跃时间表,但还是有很多争议和谜团。比如有学者对月球发电机的持续时间提出了完全不同的看法,认为月球发电机很难长期存在,可能只能维持月球形成的最初。 1 至 2 一亿年。此外,现有的数据都来自月球正面回归样本,人们对月背古磁场的认识基本上是空白的。


从月球南极开始,嫦娥六号任务 - 阿波罗撞击坑在艾特肯盆地中收回了人类第一批月背样品。我们国家的科学家已经证实,嫦娥六号样品玄武岩的主要爆发年龄是多少? 28 亿年。这类样品为了了解月球发电机的时空演变提供了前所未有的机会。在样品中,中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥教授和蔡书慧副研究员带领的团队 4 研究颗毫米级玄武岩,得到了新的发现。


蔡书慧:我们提取了玄武岩喷发时这些样品记载的磁场强度,我们将古代磁场强度分离出来,大概是 5~20 微特区间,其中值约为十几个微特。以前的研究结果认为,月球发电机的强度在? 31 一亿年来第一次减少之后,也许一直处于很低的能量状态。但是我们的结果发现, 28 一亿年来,它的中值是十几微特强度,是一种相对活跃的月球发电机,与以前的认识不同。


月球磁场可能存在 28 十亿年前出现反弹为何会出现这样的起伏?


嫦娥六号玄武岩样品揭示了月球磁场的可能性 28 1亿年前反弹,说明月球发电机在初期急剧下降后可能会再次激活。为什么会有这样的起伏?研究小组进一步探索。


蔡书慧:我们猜测发电机的主要能量来源可能发生了变化,或者它最初是由某种机制驱动的。此时,由于某种原因,原始驱动机制的能量减弱,导致磁场减弱。 28 由于某种原因,亿年可能再次加强。


我们对比了不同发电机模型的模拟结果,发现可能与基础岩浆岩模型产生的场强最为一致,更接近这种驱动机制。然而,我们不能排除月球进动发电机的贡献。同时,一些研究认为,月球核心的晶体也可以为月球磁场提供一些辅助能量。


蔡书慧认为,这一结果告诉我们,月球磁场的驱动机制可能没有我们以前想象的那么简单,这一结果也弥补了月球古磁场十亿年的差距。


蔡书慧:这一结果提供了第一个月球背面的古磁场信息,为月球的演变提供了 10 一亿年的空窗期提供了一个关键的锚点。有了这些信息,我们可以更好地了解月球磁场发电机的时空演变和驱动机制,进一步了解月球磁场。


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