近期，中國科學(xué)院的科學(xué)團(tuán)隊宣布了一項關(guān)于月球磁場演化的突破性發(fā)現(xiàn)。他們通過分析嫦娥六號從月球背面采集的樣品，發(fā)現(xiàn)月球的磁場強(qiáng)度在大約28億年前出現(xiàn)了反彈現(xiàn)象，這與過去科學(xué)界普遍認(rèn)為月球磁場在31億年前急劇減弱并長期處于低能態(tài)的觀點截然不同。
這項研究成果首次揭示了月球背面的古磁場信息，為科學(xué)家理解月球磁場演化的全貌提供了至關(guān)重要的線索。北京時間12月20日，這一重大發(fā)現(xiàn)在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上在線發(fā)表，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
科學(xué)家表示，地球液態(tài)外核中的導(dǎo)電流體運動產(chǎn)生的磁場，對地球生命環(huán)境的形成和維持起著至關(guān)重要的作用。月球同樣曾擁有類似的磁場“發(fā)電機(jī)”，因此，探究月球磁場“發(fā)電機(jī)”的演化過程，對于揭示月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、熱歷史以及表面環(huán)境的變化具有深遠(yuǎn)的意義。
過去的衛(wèi)星觀測和月表實測結(jié)果表明，現(xiàn)今的月球已經(jīng)沒有全球性的偶極磁場。通過對阿波羅任務(wù)帶回的月球樣品進(jìn)行古磁場強(qiáng)度研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球在42億年到35億年前存在一個相對活躍的磁場，其強(qiáng)度接近現(xiàn)今地球磁場的水平。然而，在大約31億年前，這個磁場強(qiáng)度下降了一個數(shù)量級，并維持在較低的強(qiáng)度水平。到了15億年到10億年前，磁場強(qiáng)度再次下降，最終在大約10億年前，月球的“發(fā)電機(jī)”完全停止工作。
盡管科學(xué)家已經(jīng)對月球的古磁場強(qiáng)度有了一定的了解，但這些數(shù)據(jù)主要集中在30億年前，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，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)均來自月球正面的樣品，對于月球背面的古磁場情況幾乎一無所知。因此，關(guān)于月球磁場的持續(xù)時間、幾何形態(tài)和驅(qū)動機(jī)制等問題，科學(xué)界仍存在較大的爭議。
為了填補(bǔ)這一空白，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的朱日祥院士和蔡書慧副研究員等人，聯(lián)合國家天文臺的研究團(tuán)隊，對嫦娥六號帶回的4顆毫米級玄武巖巖屑樣品進(jìn)行了深入的磁學(xué)研究。結(jié)果顯示，這些樣品記錄的古磁場強(qiáng)度約為5微特到21微特之間，中值為13微特。這一發(fā)現(xiàn)表明，月球的磁場可能在28億年前發(fā)生了反彈，暗示月球的“發(fā)電機(jī)”在早期的急劇下降后可能重新被激活。
《自然》雜志的審稿人對這項研究給予了高度評價，認(rèn)為它是一項具有高度原創(chuàng)性的工作。研究團(tuán)隊對人類首批月球背面玄武巖進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓诺卮欧治?，提供了高質(zhì)量、高水準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。這項研究填補(bǔ)了月球古磁場記錄中長達(dá)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，為科學(xué)家對月球磁場的新認(rèn)識作出了重大貢獻(xiàn)。
