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月球，我們最近的鄰居，在許多方面仍然是行星科學家眼中的謎——一個誘人地近在咫尺，卻又令人沮喪地難以到達的目的地。但即使自1972年阿波羅17號以來，地球人就再也沒有踏上月球表面，但那次任務帶回的樣本繼續為科學界提供關於地球衛星本質的見解。
本週《科學》雜誌發表的一項追蹤其中一塊月球岩石歷史的新研究，為關於月球表面微弱磁性來源的長期爭論增添了新的論據。（月球不像地球那樣，內部沒有發電機——一個產生磁場的翻騰的熔融鐵核。）一些研究人員認為，隕石和asteroid的轟擊可能解釋了剩餘磁性，但《科學》雜誌的研究支援這樣一種理論，即月球曾經擁有自己的磁場，因此也擁有自己的核心發電機。
改進月球地質理論可能有助於闡明月球的起源和演化。主要研究作者伊恩·加里克-貝瑟爾當時是麻省理工學院地球、大氣和行星科學系的研究生，他說，如果發電機理論是正確的，將為深入瞭解月球內部提供重要的見解。
“如果你能推斷出月球過去有一個液態核，你就可以推斷出它今天仍然有一個核——核不會真的消失，”他說。“你可能無法確定它是液態還是固態，但有其他研究表明，月球目前可能有一個液態核。” 如果這個核今天存在，它也不會足夠大或活躍到足以維持發電機運轉。
該論文的作者檢查了一塊月球岩石，名為鈣長輝長岩76535，據信它是“未受衝擊的”，或未受到自月球起源以來蹂躪月球表面的隕石撞擊的顯著改變。（鈣長輝長岩76535是最古老的此類未受衝擊的樣本，使其成為月球歷史的獨特記錄。）透過一系列測量追蹤其熱歷史和磁歷史，加里克-貝瑟爾和他的同事們確定，該岩石最後一次被重新磁化是在42億年前。（月球本身被認為大約有45億年的歷史。）
磁化似乎是在數千年的冷卻期間被編碼到岩石中的。加里克-貝瑟爾說，這種冷卻時間範圍不允許隕石撞擊磁化（通常在一天左右消退）被鎖定，這指向了月球上更持久的內部磁場。
“我們知道大約在42億年前，存在一個長期存在的磁場[持續了]至少數百萬年，”加里克-貝瑟爾說。澳大利亞墨爾本大學的研究員行星科學家戴夫·斯特格曼說，這個時間點“實際上非常巧合——這恰好是月球歷史上發電機可能正在衰退或剛剛開始加速的時期。”
斯特格曼支援月球發電機理論，他在2003年發表了一項關於該理論的研究《自然》，但他警告說，新的結果是基於一個數據點——在本例中，是一個月球樣本。他說，需要更多的樣本來微調時間線。
“我們非常受限於材料的數量，”加里克-貝瑟爾承認，但他指出，研究人員已經設計出許多創造性的方法，從有限的樣本池中提取資訊。“我們真的盡力用盡可能少的資源做盡可能多的事情。”
隨著更多載人月球探測在未來一二十年內，月球地質過去的奧秘仍然停留在相互競爭的假設領域。但是，確定月球磁性的起源使科學家們更接近於揭示其演化秘密的其餘部分。“有一件事是肯定的，”斯特格曼說。“月球發電機存在與否對我們如何理解月球的演化具有巨大的影響。”