揭秘月球远古磁场

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如今,月球上的指南针几乎不起作用,因为那里没有磁场来吸引指针移动。但情况并非总是如此。对阿波罗任务期间回收的岩石进行的分析揭示了古代月球磁性的蛛丝马迹。一种新的计算机模型可能有助于解释这个磁性谜团。根据今天发表在《自然》杂志上的研究结果,月球内部富含放射性元素的层运动——就像熔岩灯中蜡状物体的上升一样——可能是造成短暂的内部磁场的原因。

当火山岩在行星磁场的存在下冷却时,它们可以保存有关磁场强度和方向的信息。目前的理论认为,新生的月球无法支持产生磁场所需的内部发电机。这些磁化的月球岩石可以追溯到地球卫星形成后的五亿到十亿年之间,因此一直无法解释。加州大学伯克利分校的戴夫·R·斯特格曼和他的同事们调整了一个先前用于研究行星形成的计算机模型来分析月球。通过考虑年轻月球中存在的不同元素,科学家们提出,一层富含钛和钍的岩石包围着月球的核心,并抑制了核心和上覆地幔之间的热传递。科学家们说,这个带最终升温并变得更具浮力,产生了许多所谓的熔融物质超级地幔柱,这些地幔柱上升到月球表面。哈佛大学的玛丽亚·T·祖伯在随附的评论中解释说,“随着热毯的移除,地核随后能够剧烈对流以冷却自身,这可以产生一个短暂的发电机。”该模型表明,这些新条件持续了约三亿年。

然而,这些结果绝不是关于月球磁性的最终定论。首先,月球的早期成分仍然不确定。此外,一些科学家认为,除内部发电机以外的现象——例如小行星撞击——可能解释了阿波罗岩石的磁性。祖伯评论道:“需要进一步的模拟、对月球样本古地磁特性的持续分析以及月球磁特征的低空全球测绘,才能真正掌握月球磁性这种难以捉摸的本质。”

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