近日,我国科学家在嫦娥六号带回的月球背面样品研究中取得了突破性进展,揭示了月球磁场演化的新秘密。这项研究成果已于国际权威学术期刊《自然》上发表,引起了广泛关注。
嫦娥六号任务在今年6月成功完成了从月球背面采样返回的壮举,带回了1935.3克珍贵的月壤样品。科研团队通过对这些样品进行细致分析,首次获得了月背的古磁场信息,填补了月球磁场中晚期演化的数据空白。
研究显示,月球在约28亿年前可能存在一个相对活跃的磁场发电机。这一发现与先前认为的月球磁场在约31亿年前急剧下降并一直处于低能量状态的观点有所不同。科研团队通过分析样品中记录的磁场信息,发现月球磁场强度在28亿年前可能发生了反弹,这一发现为揭示月球磁场演化过程提供了关键线索。
月球的磁场发电机与地球的磁场发电机类似,都源于液态外核导电流体的运动。地球磁场如同保护伞,屏蔽宇宙射线,保护大气和水等宜居要素。月球也曾有过类似的磁场发电机,了解其演化过程对于揭示月球内部结构、热历史以及表面环境具有重要意义。
中国科学院院士朱日祥表示,卫星观测和月表实测结果显示,现今月球已经没有全球偶极磁场。而通过对阿波罗返回样品的古磁场强度研究,科学家们发现月球在42–35亿年间存在一个相对活跃的磁场,强度接近现今地球磁场水平。然而,在约31亿年前,月球磁场强度急剧下降,之后维持在较低水平,最终在距今10亿年以后的某个时刻完全消失。
在此之前,关于月球磁场发电机的研究主要依赖于月球正面返回的样品,而月背古磁场的认识则基本处于空白。此次嫦娥六号任务从南极-艾特肯盆地内的阿波罗撞击坑采回了人类首批月背样品,为填补这一空白提供了宝贵机遇。
科研团队对获批的4颗毫米级玄武岩岩屑样品进行了磁学研究,结果显示这些样品记录的古磁场强度约为5–21微特(中值约为13微特)。这一结果与先前认为的月球磁场在31亿年前急剧下降后可能一直处于低能量状态的观点不符,表明月球磁场可能在28亿年前发生了反弹。
这一研究成果不仅填补了月球古磁场记录中长达十亿年的空白,还首次提供了来自月球背面的古磁场测量结果。审稿人认为,这是一项具有高度原创性的研究,为人类对月球磁场的新认识作出了重大贡献。
科研团队还利用嫦娥六号样品揭示了月球背面玄武岩的喷发年龄为28亿年,这些样品处于关键的年龄空窗期,为研究月球磁场演化提供了重要材料。
这一系列研究成果不仅提升了人类对月球磁场演化的认识,还为未来的月球探测和研究提供了重要依据。