近期,中国科学院的科学团队宣布了一项关于月球磁场演化的突破性发现。他们通过分析嫦娥六号从月球背面采集的样品,发现月球的磁场强度在大约28亿年前出现了反弹现象,这与过去科学界普遍认为月球磁场在31亿年前急剧减弱并长期处于低能态的观点截然不同。
这项研究成果首次揭示了月球背面的古磁场信息,为科学家理解月球磁场演化的全貌提供了至关重要的线索。北京时间12月20日,这一重大发现在国际学术期刊《自然》上在线发表,引起了学术界的广泛关注。
科学家表示,地球液态外核中的导电流体运动产生的磁场,对地球生命环境的形成和维持起着至关重要的作用。月球同样曾拥有类似的磁场“发电机”,因此,探究月球磁场“发电机”的演化过程,对于揭示月球的内部结构、热历史以及表面环境的变化具有深远的意义。
过去的卫星观测和月表实测结果表明,现今的月球已经没有全球性的偶极磁场。通过对阿波罗任务带回的月球样品进行古磁场强度研究,科学家发现月球在42亿年到35亿年前存在一个相对活跃的磁场,其强度接近现今地球磁场的水平。然而,在大约31亿年前,这个磁场强度下降了一个数量级,并维持在较低的强度水平。到了15亿年到10亿年前,磁场强度再次下降,最终在大约10亿年前,月球的“发电机”完全停止工作。
尽管科学家已经对月球的古磁场强度有了一定的了解,但这些数据主要集中在30亿年前,对于月球磁场中晚期的演化过程则缺乏足够的约束。更重要的是,现有的数据均来自月球正面的样品,对于月球背面的古磁场情况几乎一无所知。因此,关于月球磁场的持续时间、几何形态和驱动机制等问题,科学界仍存在较大的争议。
为了填补这一空白,中国科学院地质与地球物理研究所的朱日祥院士和蔡书慧副研究员等人,联合国家天文台的研究团队,对嫦娥六号带回的4颗毫米级玄武岩岩屑样品进行了深入的磁学研究。结果显示,这些样品记录的古磁场强度约为5微特到21微特之间,中值为13微特。这一发现表明,月球的磁场可能在28亿年前发生了反弹,暗示月球的“发电机”在早期的急剧下降后可能重新被激活。
《自然》杂志的审稿人对这项研究给予了高度评价,认为它是一项具有高度原创性的工作。研究团队对人类首批月球背面玄武岩进行了严谨的古地磁分析,提供了高质量、高水准的数据。这项研究填补了月球古磁场记录中长达十亿年的空白,并首次提供了来自月球背面的古磁场测量结果,为科学家对月球磁场的新认识作出了重大贡献。