中国科学家通过分析嫦娥六号月球样品,获得了人类首份月背古磁场信息,填补了月球磁场中晚期演化的数据空白。这项成果为研究月球磁场演化和探秘“月球磁场发电机”提供了重要依据,并于北京时间12月20日凌晨在国际学术期刊《自然》在线发表。
科研团队利用嫦娥六号月球样品,分析了约28亿年前的月球背面磁场信息,发现月球磁场强度可能在该时期发生了反弹。这一发现与先前认为的月球磁场在约31亿年前急剧下降且一直处于低能量状态的观点不同。研究成果为认识月球磁场演化过程提供了关键锚点,有助于进一步了解“月球磁场发电机”的时空演化和驱动机制。
地球液态外核导电流体的运动像一个“发电机”,产生的磁场保护着地球的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的内部结构、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,现今月球已无全球偶极磁场。阿波罗返回样品的研究显示,月球在42-35亿年存在一个相对活跃的“发电机”所产生的磁场,强度可达几十微特(μT),接近现今地球磁场水平;该磁场强度在约31亿年前下降了一个数量级,之后维持在几微特的强度;在15-10亿年又再次下降,并最终在距今10亿年以后的某个时刻,“月球发电机”完全停止工作。
由于样品的局限性,目前发布的月球古磁场强度数据主要集中在30亿年前,而月球磁场中晚期演化过程则缺乏约束。已有数据均来自月球正面返回样品,人们对月背古磁场的认识基本处于空白。此次,朱日祥和蔡书慧等联合中国科学院国家天文台的研究团队对获批的4颗毫米级玄武岩岩屑样品进行了磁学研究,结果显示样品记录的古磁场强度约为5-21微特(中值约为13微特)。这表明月球磁场可能在28亿年前发生反弹,提示“月球发电机”在早期急剧下降后可能重新激活。
《自然》审稿人指出,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,提供了高质量的数据。审稿人表示,这项研究填补了月球古磁场记录中长达10亿年的空白,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。