月球磁場之謎愈發撲朔迷離

一項新的研究報告稱,月球產生了一個強度驚人的磁場,至少持續到35.6億年前,比之前認為的要長1.6億年。

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一項新的研究報告稱,月球產生了一個強度驚人的磁場,至少持續到35.6億年前,比之前認為的要長1.6億年。

研究人員補充說,這些發現不僅可以揭示現在極其微弱的月球磁場,還可以揭示小行星和其他遙遠世界的磁場。

地球的磁場是由其內部發電機產生的,而發電機本身是由地球翻騰的熔融金屬核心產生的。越來越多的研究表明,月球也曾擁有發電機,阿波羅宇航員帶回的月球岩石中發現了磁性的證據。[10個令人驚訝的月球事實]


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月球核心模型表明,其發電機應該只持續到大約41億年前。然而,去年,科學家們揭示,月球擁有磁場的時間比之前認為的要長得多,其核心中有一個強大的發電機,從42億年前到至少37.2億年前。

研究人員提出了兩種可能性來解釋為什麼月球的發電機持續了這麼長時間。一種可能的解釋是,巨大的宇宙撞擊使月球發生足夠的晃動以驅動其發電機。另一種解釋與月球核心圍繞與其周圍地幔層略有不同的軸旋轉有關,產生擺動——稱為歲差——這可能會劇烈攪動其核心。

宇宙撞擊的觀點得到了月球在約37億年前經歷過大規模撞擊這一事實的支援,例如形成直徑715英里(1150公里)的雨海和其他隕石坑的撞擊。

然而,科學家們說,每次撞擊產生的發電機只會持續大約1萬年左右。相比之下,如果歲差驅動了月球發電機,月球可能持續擁有磁場,直到晚至18億年前。

現在,對1969年阿波羅11號宇航員帶回地球的最大的月球岩石進行的一項新分析表明,月球的發電機持續的時間比之前認為的要長約1.6億年,遠遠晚於最後一次形成最大隕石坑的撞擊。

科學家們研究了一個從寧靜海一塊35.6億年前的火山月球岩石中提取的5克(0.18盎司)樣本。

麻省理工學院的地球科學家、研究主要作者克萊門特·蘇維特說:“當岩石從熔岩中凝固時,它們會捕獲其環境中磁場的記錄。” “透過研究不同年齡的岩石,我們可以重建月球表面磁場的歷史。”

蘇維特告訴SPACE.com,“分析表明,月球磁場的強度在35.6億年前異常強烈,‘幾乎與之前一項對37億年前岩石的研究中測量的磁場相同’。” “這似乎表明月球磁場非常穩定。”

研究人員表示,月球遠古的磁場強度與地球當前的表面磁場強度相當。這使其強度比月球目前的表面磁場強約1000倍。

更多地瞭解月球發電機的起源和發展方式,可以為了解小行星等較小物體的發電機以及行星等較大物體的發電機提供見解。

蘇維特說:“月球就像一個巨大的實驗室,我們可以在這裡檢驗我們關於行星如何形成和演化的理論。”

關於月球磁場仍然存在許多問題,例如為什麼它在月球歷史後期如此強烈,以及它如何隨著時間推移而消失。

蘇維特說:“問題是,發電機何時以及如何衰減的?”

科學家們於5月6日在美國國家科學院院刊線上詳細介紹了他們的發現。

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Charles Q. Choi is a frequent contributor to 大眾科學. 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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