嫦娥六号月球样品揭示28亿年前月球磁场反弹，为磁场演化提供关键证据

记者从中国科学院获悉，我国科学人员利用嫦娥六号采回的月球背面样品发现月球磁场强度可能在约28亿年前发生了反弹，与先前科学界认为的月球磁场在约31亿年前急剧下降且一直处于低能量状态不同。这一研究成果是人类首次揭示月背古磁场信息，为我们认识月球磁场演化过程提供了关键锚点，进而为月球磁场“发电机”时空演化和驱动机制提供了关键约束。该成果北京时间12月20日在国际学术期刊《自然》在线发表。

嫦娥六号玄武岩样品磁场记录揭示28亿年前存在相对活跃的月球磁场“发电机”

地球液态外核导电流体的运动如同一个“发电机”，其产生的磁场像保护伞一样包裹着地球，屏蔽宇宙射线，保护地球的大气和水等宜居要素，形成适合生命繁衍的环境。月球也曾有过与地球类似的磁场“发电机”。因此，了解月球磁场“发电机”的演化过程对于揭示月球的内部结构、热历史以及表面环境具有重要意义。

卫星观测和月表实测结果都显示，现今月球已经没有全球偶极磁场。对阿波罗返回样品的古磁场强度研究指示月球在42亿年前到35亿年前存在一个相对活跃的“发电机”所产生的磁场，强度可达几十微特（μT），接近现今地球磁场水平；该磁场在约31亿年前下降了一个数量级，之后维持在几微特的强度；磁场强度在15亿年前到10亿年前再次下降，并最终在距今10亿年以后的某个时刻，月球“发电机”完全停止工作。由于样品的局限性，目前发表的月球古磁场强度数据主要集中在30亿年前，而月球磁场中晚期演化过程则缺乏约束。并且，已有数据均来自月球正面返回样品，人们对月背古磁场的认识基本处于空白。月球古磁场时空分布信息的缺乏导致关于月球磁场的持续时间、几何形态和驱动机制等问题仍存在较大争议。例如，有学者对月球“发电机”持续时间的问题提出了完全不同的观点，认为月球“发电机”难以长期存在，或许只能维持在月球形成最初的1亿年到2亿年。

中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥院士和蔡书慧副研究员等联合中国科学院国家天文台的研究团队对获批的4颗毫米级玄武岩岩屑样品开展了磁学研究，结果显示样品记录的古磁场强度约为5微特到21微特（中值约13微特）。与此前研究认为的月球“发电机”强度在31亿年前急剧下降之后可能一直处于低能量状态不同，嫦娥六号玄武岩样品的古磁场强度结果揭示月球磁场可能在28亿年前发生反弹，指示月球“发电机”在早期急剧下降后可能重新激活。其原因可能是“发电机”主要能量来源发生变化或初始驱动机制再次增强。对比不同“发电机”模型模拟结果，嫦娥六号玄武岩记录的古磁场强度与基底岩浆洋模型产生的场强最为一致，但也不能排除进动“发电机”的贡献，同时其他机制（如内核结晶）也可能为月球“发电机”提供补充能量。

《自然》审稿人指出，这是一项具有高度原创性的研究，研究团队对人类首批月球背面玄武岩进行了严谨地古地磁分析，提供了高质量、高水准的数据。另一位审稿人表示，这篇论文报告了月球古磁场在Apollo和Luna采样未涉及的独特时间和地点的测量结果，填补了月球古磁场记录中长达十亿年的空白，并首次提供了来自月球背面的古磁场测量结果。作者们完成了一项具有历史意义的研究，为我们对月球磁场的新认识作出了重大贡献。

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