我國科學(xué)家在月球探索領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，這一成果源于對嫦娥六號從月球背面帶回的樣品的深入研究。研究顯示，月球的磁場強(qiáng)度在大約28億年前經(jīng)歷了一次顯著的反彈，這一發(fā)現(xiàn)與過去科學(xué)界普遍認(rèn)為月球磁場在約31億年前急劇減弱并長期處于低能量狀態(tài)的觀點(diǎn)大相徑庭。
這項(xiàng)研究成果不僅填補(bǔ)了月球磁場演化研究中的空白，而且為人類首次揭示了月球背面的古磁場信息。這一發(fā)現(xiàn)對于理解月球磁場的演變過程，以及進(jìn)一步探究月球磁場“發(fā)電機(jī)”的時(shí)空演化和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，提供了至關(guān)重要的線索和證據(jù)。北京時(shí)間12月20日，該研究成果在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》上在線發(fā)表。
地球磁場由液態(tài)外核中導(dǎo)電流體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，這一“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的磁場像一把保護(hù)傘，為地球屏蔽宇宙射線，保護(hù)著地球的大氣和水等關(guān)鍵的生命支持要素。月球在其歷史早期也曾擁有類似的磁場“發(fā)電機(jī)”。因此，研究月球磁場“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。
然而，現(xiàn)有的衛(wèi)星觀測和月表實(shí)測結(jié)果都表明，月球目前已經(jīng)沒有全球性的偶極磁場。通過對阿波羅任務(wù)帶回的樣品的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球在42億年到35億年前曾存在一個(gè)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，這一磁場在約31億年前突然減弱，之后一直維持在較低的強(qiáng)度水平。在15億年到10億年前，磁場強(qiáng)度再次下降，并最終在距今10億年后的某個(gè)時(shí)刻，月球的“發(fā)電機(jī)”完全停止了工作。
由于樣品的限制，目前關(guān)于月球古磁場強(qiáng)度的數(shù)據(jù)主要集中在30億年前，而對于月球磁場中晚期的演化過程，科學(xué)界一直缺乏足夠的了解。更重要的是，已有的數(shù)據(jù)全部來自月球正面的樣品，對于月球背面的古磁場，人們幾乎一無所知。這種信息的缺乏導(dǎo)致關(guān)于月球磁場持續(xù)時(shí)間、幾何形態(tài)和驅(qū)動(dòng)機(jī)制等問題存在廣泛的爭議。
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)合中國科學(xué)院國家天文臺的研究團(tuán)隊(duì)，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，中值約為13微特。這一結(jié)果揭示了一個(gè)令人驚訝的事實(shí)：月球磁場在28億年前可能經(jīng)歷了一次反彈，表明月球的“發(fā)電機(jī)”在早期急劇減弱后可能重新被激活。
這一研究成果得到了《自然》雜志審稿人的高度評價(jià)。他們認(rèn)為這是一項(xiàng)具有高度原創(chuàng)性的研究，研究團(tuán)隊(duì)對人類首批月球背面玄武巖進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓诺卮欧治觯峁┝烁哔|(zhì)量的數(shù)據(jù)。審稿人還指出，這篇論文報(bào)告了月球古磁場在阿波羅和Luna采樣任務(wù)未涉及的獨(dú)特時(shí)間和地點(diǎn)的測量結(jié)果，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。
