“月球發(fā)電機(jī)”揭秘！首次揭示#月球#背面古磁場(chǎng)信息，嫦娥六號(hào)樣品研究再獲進(jìn)展

12月20日，中國(guó)科學(xué)院科研人員利用“嫦娥六號(hào)”月背樣品，分析發(fā)現(xiàn)月球磁場(chǎng)強(qiáng)度可能在28億年前發(fā)生了反彈，不同于先前認(rèn)為的月球磁場(chǎng)在約31億年前急劇下降且一直處于低能量狀態(tài)。這不僅是人類得到的首個(gè)月背古磁場(chǎng)信息，還為認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)演化過(guò)程提供了關(guān)鍵錨點(diǎn)。相關(guān)成果刊登在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志。

地球液態(tài)外核導(dǎo)電流體的運(yùn)動(dòng)如同一個(gè)“發(fā)電機(jī)”，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)包裹著地球，屏蔽宇宙射線，保護(hù)地球的大氣和水等宜居要素，形成適合生命繁衍的環(huán)境。月球也曾有過(guò)與地球類似的“磁場(chǎng)發(fā)電機(jī)”。了解月球“磁場(chǎng)發(fā)電機(jī)”的演化過(guò)程對(duì)于揭示月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、熱歷史以及表面環(huán)境具有重要意義。

衛(wèi)星觀測(cè)和月表實(shí)測(cè)結(jié)果都顯示，現(xiàn)今月球已經(jīng)沒(méi)有全球偶極磁場(chǎng)。由于此前月球樣品的局限性，目前發(fā)表的月球古磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)主要集中在30億年前，而月球磁場(chǎng)中晚期演化過(guò)程則缺乏約束。并且，相關(guān)數(shù)據(jù)均來(lái)自月球正面返回樣品，人們對(duì)月背古磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)基本處于空白。月球古磁場(chǎng)時(shí)空分布信息的缺乏，導(dǎo)致關(guān)于月球磁場(chǎng)的持續(xù)時(shí)間、幾何形態(tài)和驅(qū)動(dòng)機(jī)制等問(wèn)題仍存在較大爭(zhēng)議。

此前，中國(guó)科學(xué)院的研究顯示，“嫦娥六號(hào)”樣品玄武巖主期次噴發(fā)年齡為28億年。這揭示出這些樣品來(lái)自月球背面并處于關(guān)鍵的年齡空窗期，為認(rèn)識(shí)“月球發(fā)電機(jī)”時(shí)空演化提供了前所未有的機(jī)遇。

近期，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所朱日祥院士和蔡書慧副研究員等聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)獲批的4顆毫米級(jí)玄武巖巖屑樣品開(kāi)展了磁學(xué)研究。結(jié)果顯示，樣品記錄的古磁場(chǎng)強(qiáng)度為~5–21μT（中值~13μT）。

與此前研究認(rèn)為的“月球發(fā)電機(jī)”強(qiáng)度在31億年前急劇下降之后可能一直處于低能量狀態(tài)不同，“嫦娥六號(hào)”玄武巖樣品的古磁場(chǎng)強(qiáng)度結(jié)果揭示月球磁場(chǎng)可能在28億年前發(fā)生反彈，指示“月球發(fā)電機(jī)”在早期急劇下降后可能重新激活。其原因可能是“發(fā)電機(jī)”主要能量來(lái)源發(fā)生變化或初始驅(qū)動(dòng)機(jī)制再次增強(qiáng)。

對(duì)比不同“磁場(chǎng)發(fā)電機(jī)”模型模擬結(jié)果，“嫦娥六號(hào)”玄武巖記錄的古磁場(chǎng)強(qiáng)度與基底巖漿洋模型產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)最為一致，但不排除其他方式為月球“磁場(chǎng)發(fā)電機(jī)”提供補(bǔ)充能量的可能。

《自然》審稿人指出，這是一項(xiàng)具有高度原創(chuàng)性的研究，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)人類首批月球背面玄武巖進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓诺卮欧治?，提供了高質(zhì)量、高水準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。其中一位審稿人表示：“這篇論文報(bào)告了月球古磁場(chǎng)在Apollo和Luna采樣未涉及的獨(dú)特時(shí)間和地點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果，填補(bǔ)了月球古磁場(chǎng)記錄中長(zhǎng)達(dá)十億年的空白，并首次提供了來(lái)自月球背面的古磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果。作者們完成了一項(xiàng)具有歷史意義的研究，為我們對(duì)月球磁場(chǎng)的新認(rèn)識(shí)做出了重大貢獻(xiàn)?！保?中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所）

△嫦娥六號(hào)玄武巖樣品磁場(chǎng)記錄揭示28億年前存在相對(duì)活躍的月球磁場(chǎng)發(fā)電機(jī)。（圖片由章敏、祁鍇賢、石平原等繪制）

△月球表面磁異常及月球探測(cè)任務(wù)著陸點(diǎn)分布

來(lái)源：深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室

轉(zhuǎn)載時(shí)間：2024-12-20

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