月球磁场之谜愈发扑朔迷离

一项新的研究报告称,月球产生了一个强度惊人的磁场,至少持续到35.6亿年前,比之前认为的要长1.6亿年。

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一项新的研究报告称,月球产生了一个强度惊人的磁场,至少持续到35.6亿年前,比之前认为的要长1.6亿年。

研究人员补充说,这些发现不仅可以揭示现在极其微弱的月球磁场,还可以揭示小行星和其他遥远世界的磁场。

地球的磁场是由其内部发电机产生的,而发电机本身是由地球翻腾的熔融金属核心产生的。越来越多的研究表明,月球也曾拥有发电机,阿波罗宇航员带回的月球岩石中发现了磁性的证据。[10个令人惊讶的月球事实]


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月球核心模型表明,其发电机应该只持续到大约41亿年前。然而,去年,科学家们揭示,月球拥有磁场的时间比之前认为的要长得多,其核心中有一个强大的发电机,从42亿年前到至少37.2亿年前。

研究人员提出了两种可能性来解释为什么月球的发电机持续了这么长时间。一种可能的解释是,巨大的宇宙撞击使月球发生足够的晃动以驱动其发电机。另一种解释与月球核心围绕与其周围地幔层略有不同的轴旋转有关,产生摆动——称为岁差——这可能会剧烈搅动其核心。

宇宙撞击的观点得到了月球在约37亿年前经历过大规模撞击这一事实的支持,例如形成直径715英里(1150公里)的雨海和其他陨石坑的撞击。

然而,科学家们说,每次撞击产生的发电机只会持续大约1万年左右。相比之下,如果岁差驱动了月球发电机,月球可能持续拥有磁场,直到晚至18亿年前。

现在,对1969年阿波罗11号宇航员带回地球的最大的月球岩石进行的一项新分析表明,月球的发电机持续的时间比之前认为的要长约1.6亿年,远远晚于最后一次形成最大陨石坑的撞击。

科学家们研究了一个从宁静海一块35.6亿年前的火山月球岩石中提取的5克(0.18盎司)样本。

麻省理工学院的地球科学家、研究主要作者克莱门特·苏维特说:“当岩石从熔岩中凝固时,它们会捕获其环境中磁场的记录。” “通过研究不同年龄的岩石,我们可以重建月球表面磁场的历史。”

苏维特告诉SPACE.com,“分析表明,月球磁场的强度在35.6亿年前异常强烈,‘几乎与之前一项对37亿年前岩石的研究中测量的磁场相同’。” “这似乎表明月球磁场非常稳定。”

研究人员表示,月球远古的磁场强度与地球当前的表面磁场强度相当。这使其强度比月球目前的表面磁场强约1000倍。

更多地了解月球发电机的起源和发展方式,可以为了解小行星等较小物体的发电机以及行星等较大物体的发电机提供见解。

苏维特说:“月球就像一个巨大的实验室,我们可以在这里检验我们关于行星如何形成和演化的理论。”

关于月球磁场仍然存在许多问题,例如为什么它在月球历史后期如此强烈,以及它如何随着时间推移而消失。

苏维特说:“问题是,发电机何时以及如何衰减的?”

科学家们于5月6日在美国国家科学院院刊在线详细介绍了他们的发现。

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Charles Q. Choi is a frequent contributor to 大众科学. His work has also appeared in The New York Times, Science, Nature, Wired, and LiveScience, among others. In his spare time, he has traveled to all seven continents.

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