嫦娥六號月壤樣本揭示首個月球背面古磁場訊息
31億年前,月球磁場強度曾急遽下降,之後一直很弱?我國科學家給了一個不一樣的答案。基於嫦娥六號月背樣品,來自中國科學院的科研人員發現,月球磁場強度在28億年前發生了反彈。這不僅是人類得到的首個月背古磁場訊息,也為認識月球磁場演化過程提供了新認識。相關研究成果20日線上發表於《自然》雜誌。
嫦娥六號玄武岩樣品磁場記錄揭示28億年前存在相對活躍的月球磁場發電機。章敏、祁鍇賢、石平原等繪製,中國科學院地質與地球物理研究所供圖
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,屏蔽宇宙射線,保護地球的大氣和水等宜居要素,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。因此,了解月球磁場發電機的演化過程對於揭示月球的內部結構、熱歷史、表面環境具有重要意義。
衛星觀測和月表實測結果都顯示,現今月球已經沒有全球偶極磁場。美國「阿波羅」月球樣本研究表明,月球在42億年—35億年前存在一個相對活躍的發電機所產生的磁場,其強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強度。其後,月球磁場強度在15億年—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。
「由於樣本的局限性,目前發表的月球古磁場強度數據主要集中在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上處於空白。
在這項研究中,科學研究人員對4顆毫米級玄武岩岩屑樣本進行了磁力研究。結果顯示,月球磁場可能在28億年前發生了反彈。這表明,月球發電機在早期急劇下降後可能會重新激活,原因可能是月球發電機主要能量來源變化或初始驅動機制再次增強。
《自然》審查者表示,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測量結果。