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月球，我们最近的邻居，在许多方面仍然是行星科学家眼中的谜——一个诱人地近在咫尺，却又令人沮丧地难以到达的目的地。但即使自1972年阿波罗17号以来，地球人就再也没有踏上月球表面，但那次任务带回的样本继续为科学界提供关于地球卫星本质的见解。
本周《科学》杂志发表的一项追踪其中一块月球岩石历史的新研究，为关于月球表面微弱磁性来源的长期争论增添了新的论据。（月球不像地球那样，内部没有发电机——一个产生磁场的翻腾的熔融铁核。）一些研究人员认为，陨石和asteroid的轰击可能解释了剩余磁性，但《科学》杂志的研究支持这样一种理论，即月球曾经拥有自己的磁场，因此也拥有自己的核心发电机。
改进月球地质理论可能有助于阐明月球的起源和演化。主要研究作者伊恩·加里克-贝瑟尔当时是麻省理工学院地球、大气和行星科学系的研究生，他说，如果发电机理论是正确的，将为深入了解月球内部提供重要的见解。
“如果你能推断出月球过去有一个液态核，你就可以推断出它今天仍然有一个核——核不会真的消失，”他说。“你可能无法确定它是液态还是固态，但有其他研究表明，月球目前可能有一个液态核。” 如果这个核今天存在，它也不会足够大或活跃到足以维持发电机运转。
该论文的作者检查了一块月球岩石，名为钙长辉长岩76535，据信它是“未受冲击的”，或未受到自月球起源以来蹂躏月球表面的陨石撞击的显着改变。（钙长辉长岩76535是最古老的此类未受冲击的样本，使其成为月球历史的独特记录。）通过一系列测量追踪其热历史和磁历史，加里克-贝瑟尔和他的同事们确定，该岩石最后一次被重新磁化是在42亿年前。（月球本身被认为大约有45亿年的历史。）
磁化似乎是在数千年的冷却期间被编码到岩石中的。加里克-贝瑟尔说，这种冷却时间范围不允许陨石撞击磁化（通常在一天左右消退）被锁定，这指向了月球上更持久的内部磁场。
“我们知道大约在42亿年前，存在一个长期存在的磁场[持续了]至少数百万年，”加里克-贝瑟尔说。澳大利亚墨尔本大学的研究员行星科学家戴夫·斯特格曼说，这个时间点“实际上非常巧合——这恰好是月球历史上发电机可能正在衰退或刚刚开始加速的时期。”
斯特格曼支持月球发电机理论，他在2003年发表了一项关于该理论的研究《自然》，但他警告说，新的结果是基于一个数据点——在本例中，是一个月球样本。他说，需要更多的样本来微调时间线。
“我们非常受限于材料的数量，”加里克-贝瑟尔承认，但他指出，研究人员已经设计出许多创造性的方法，从有限的样本池中提取信息。“我们真的尽力用尽可能少的资源做尽可能多的事情。”
随着更多载人月球探测在未来一二十年内，月球地质过去的奥秘仍然停留在相互竞争的假设领域。但是，确定月球磁性的起源使科学家们更接近于揭示其演化秘密的其余部分。“有一件事是肯定的，”斯特格曼说。“月球发电机存在与否对我们如何理解月球的演化具有巨大的影响。”