近日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了一項由中國科學(xué)院研究團隊取得的突破性科學(xué)成果?？蒲袌F隊通過對嫦娥六號從月球背面帶回的樣品進行深入研究，首次獲得了月背古磁場的信息，這一發(fā)現(xiàn)填補了月球磁場研究領(lǐng)域的多項空白。
研究團隊利用嫦娥六號在南極-艾特肯盆地內(nèi)的阿波羅撞擊坑采集的月背樣品，這些樣品中的玄武巖記錄了約28億年前的磁場信息。經(jīng)過詳細分析，科研人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，月球的磁場強度在這一時期可能出現(xiàn)了顯著的反彈。這與之前普遍認為的月球磁場在約31億年前急劇下降并長期處于低能量狀態(tài)的觀點截然不同。
這一發(fā)現(xiàn)不僅為我們揭示了月球磁場演化的新面貌，還為理解“月球磁場發(fā)電機”的時空演化和驅(qū)動機制提供了重要線索。地球擁有液態(tài)外核產(chǎn)生的磁場，這個磁場如同保護傘一樣守護著地球，使其免受宇宙射線的侵害，并維持著適宜生命存在的環(huán)境。月球也曾擁有類似的磁場發(fā)電機，因此，探究月球磁場發(fā)電機的演化過程對于深入了解月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、熱歷史以及表面環(huán)境具有深遠意義。
在此之前，對阿波羅返回樣品的古磁場強度研究顯示，月球在42億至35億年前存在一個相對活躍的磁場，其強度接近現(xiàn)今地球磁場水平。然而，在約31億年前，月球磁場強度急劇下降，之后維持在較低水平。盡管在15億至10億年間磁場再次下降，但月球發(fā)電機最終在距今10億年后的某個時刻完全停止工作。然而，由于樣品的局限性，這些研究主要集中在30億年前的數(shù)據(jù)，對于月球磁場中晚期的演化過程則缺乏足夠的約束。
更重要的是，此前的研究數(shù)據(jù)均來自月球正面的樣品，而月背的古磁場信息幾乎一無所知。這種信息的不對稱性導(dǎo)致關(guān)于月球磁場持續(xù)時間、幾何形態(tài)和驅(qū)動機制等問題存在很大爭議。例如，有觀點認為月球發(fā)電機難以長期存在，可能僅能在月球形成后的最初1至2億年內(nèi)維持。
嫦娥六號任務(wù)的成功實施，首次實現(xiàn)了月背采樣，填補了這一空白。從南極-艾特肯盆地采集的樣品揭示了這些玄武巖的主期次噴發(fā)年齡為28億年，正處于月球磁場演化研究的關(guān)鍵空窗期。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的研究團隊對4顆毫米級玄武巖巖屑樣品進行了磁學(xué)研究，結(jié)果顯示這些樣品記錄的古磁場強度為5至21微特（中值為13微特）。這一發(fā)現(xiàn)表明，月球磁場在28億年前可能發(fā)生了反彈，暗示月球發(fā)電機在早期急劇下降后可能重新被激活。
《自然》雜志的審稿人對這一研究給予了高度評價，認為它是一項具有高度原創(chuàng)性的工作。研究團隊對人類首批月球背面玄武巖進行了嚴謹?shù)墓诺卮欧治?，提供了高質(zhì)量、高水準的數(shù)據(jù)。其中一位審稿人指出：“這篇論文報告了月球古磁場在阿波羅和Luna采樣未涉及的獨特時間和地點的測量結(jié)果，填補了月球古磁場記錄中長達十億年的空白，并首次提供了來自月球背面的古磁場測量結(jié)果。這是一項具有歷史意義的研究，為我們對月球磁場的新認識做出了重大貢獻?！?/p>
