本報北京12月20日電(中青報·中青網記者 邱晨輝)記者今天從中國科學院獲悉,我國科學家通過分析嫦娥六號月球樣品,獲得人類首份月背古磁場信息,填補了月球磁場中晚期演化的數據空白,為研究月球磁場演化、探秘“月球磁場發電機”提供重要依據。該成果于北京時間12月20日凌晨在國際學術期刊《自然》在線發表。
我國科研團隊利用嫦娥六號月球樣品,分析了約28億年前的月球背面磁場信息,發現月球磁場強度可能在該時期發生了反彈,與先前認為的月球磁場在約31億年前急劇下降且一直處于低能量狀態不同。該成果為認識月球磁場演化過程提供了關鍵錨點,進而為“月球磁場發電機”時空演化和驅動機制提供了關鍵約束。
地球液態外核導電流體的運動如同一個“發電機”,其產生的磁場像保護傘一樣包裹著地球,屏蔽宇宙射線,保護地球的大氣和水等宜居要素,形成適合生命繁衍的環境。月球也曾有過與地球類似的“磁場發電機”。因此,了解“月球磁場發電機”的演化過程對于揭示月球的內部結構、熱歷史以及表面環境具有重要意義。
中國科學院院士、中國科學院地質與地球物理研究所研究員朱日祥表示,衛星觀測和月表實測結果都顯示,現今月球已經沒有全球偶極磁場。對阿波羅返回樣品的古磁場強度研究顯示,月球在42-35億年存在一個相對活躍的“發電機”所產生的磁場,強度可達幾十微特(μT),接近現今地球磁場水平;該磁場強度在約31億年前下降了一個數量級,之后維持在幾微特的強度;在15-10億年又再次下降,并最終在距今10億年以后的某個時刻,“月球發電機”完全停止工作。
中國科學院地質與地球物理研究所副研究員蔡書慧稱,由于樣品的局限性,目前發布的月球古磁場強度數據主要集中在30億年前,而月球磁場中晚期演化過程則缺乏約束。并且,已有數據均來自月球正面返回樣品,人們對月背古磁場的認識基本處于空白。月球古磁場時空分布信息的缺乏導致關于月球磁場的持續時間、幾何形態和驅動機制等問題仍存在較大爭議。
此次,朱日祥和蔡書慧等聯合中國科學院國家天文臺的研究團隊對獲批的4顆毫米級玄武巖(記錄樣品冷卻過程中的磁場信息,是研究古磁場強度的理想材料——記者注)巖屑樣品開展了磁學研究,結果顯示樣品記錄的古磁場強度約為5-21微特(中值約為13微特)。與此前研究認為的“月球發電機”強度在31億年前急劇下降之后可能一直處于低能量狀態不同,嫦娥六號玄武巖樣品的古磁場強度結果揭示月球磁場可能在28億年前發生反彈,指示“月球發電機”在早期急劇下降后可能重新激活。
《自然》審稿人指出,這是一項具有高度原創性的研究,研究團隊對人類首批月球背面玄武巖進行了嚴謹的古地磁分析,提供了高質量、高水準的數據。其中一位審稿人表示:“這篇論文報告了月球古磁場在此前采樣未涉及的獨特時間和地點的測量結果,填補了月球古磁場記錄中長達10億年的空白,并首次提供了來自月球背面的古磁場測量結果。作者完成了一項具有歷史意義的研究,為我們對月球磁場的新認識作出了重大貢獻。”
來源:中國青年報