近日,中国科学院传来了一项关于月球研究的突破性发现。我国科学家通过对嫦娥六号从月球背面采集的样品进行深入研究,揭示出月球磁场强度在约28亿年前曾发生显著反弹。这一发现与以往科学界普遍认为月球磁场在约31亿年前急剧减弱并长期处于低能状态的观点大相径庭。
该研究成果不仅首次揭示了月球背面的古磁场信息,还为理解月球磁场演化过程提供了至关重要的线索。北京时间12月20日,这一研究成果在国际知名学术期刊《自然》上在线发表,引起了广泛关注。
科学家们将地球液态外核中导电流体的运动比作一个“发电机”,它产生的磁场为地球提供了保护伞,屏蔽了宇宙射线,维护了地球的大气和水等生命宜居条件。类似地,月球也曾拥有过这样的磁场“发电机”。然而,与地球不同的是,月球的磁场“发电机”在漫长的时间里逐渐减弱并最终停止工作。
根据卫星观测和月表实测结果,目前的月球已经没有全球偶极磁场。对阿波罗任务带回的月球样品的研究表明,月球在42亿年前到35亿年前曾存在一个相对活跃的磁场“发电机”,其磁场强度可达几十微特,接近现今地球磁场的水平。然而,这个磁场在约31亿年前突然减弱,强度下降了一个数量级,之后维持在几微特的低水平。进一步的研究发现,磁场强度在15亿年前到10亿年前再次下降,最终在距今10亿年后的某个时刻,月球的“发电机”完全停止了工作。
然而,由于样品的局限性,以往关于月球古磁场强度的研究主要集中在30亿年前,对月球磁场中晚期演化过程的认识相对缺乏。已有数据均来自月球正面的样品,对月球背面的古磁场几乎一无所知。这种信息的缺失导致关于月球磁场持续时间、几何形态和驱动机制等问题仍存在较大争议。
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研究团队,联合中国科学院国家天文台的研究人员,对嫦娥六号带回的4颗毫米级玄武岩岩屑样品进行了详细的磁学研究。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(中值约13微特)。这一发现表明,月球磁场可能在28亿年前发生了反弹,暗示月球的“发电机”在早期急剧减弱后可能重新激活。
《自然》杂志的审稿人对这一研究成果给予了高度评价,认为这是一项具有高度原创性的研究。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。这一发现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,为我们对月球磁场的新认识作出了重大贡献。