科學家們都無法解釋為什麼月亮的磁場可以維持的這麼久

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來自麻省理工學院、羅格斯大學(Rutgers University)和加州大學柏克萊分校的美國研究人員發現,阿波羅15號太空人帶回的月球岩石樣本測量到大約5微特斯拉(microtesla)的磁場。

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在大約45億年前,地球標記I (Earth Mark I)與一顆火星大小的天體發生大規模碰撞之後,月球也有熔化的內部物質,足夠的滾動和攪動使得它具有高達70微特斯拉相對強的磁場。

隨著時間過去,當月球冷卻時,它的磁場減弱。當阿波羅號太空人在將近半個世紀前測試月球表面時,他們發現月球的磁場差不多是零,大約比地球低1百倍

為什麼月球磁場存留這麼久還是一個謎。大約在碰撞後的35.6億年前,月球的磁場處於尖峰強度,然後在大約4億年後,開始衰減到大約4微特斯拉。

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奇怪的是,它的熔岩核心應該在大約50億年前就被封閉起來。但有些東西一直讓它維持現狀。

麻省理工學院研究員Benjamin Weiss說:「行星磁場藉由移動的液態金屬來產生的概念,真的是一個只有幾十年的想法。」

不斷的隕石撞擊,可能在給予月球更多的熱能方面發揮很小的作用,然而太空岩石的密集撞擊,在35.6億年前就已經顯著地變得平靜。

第二個想法認為,月球在更接近地球時,它的「搖晃」就越多,一直維持內部的晃動,直到它遠離地球。

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另一種可能性是,來自於它的核心的礦物質的結晶化所產生的熱度上升,可能已經足以維持對流翻轉,來回推動這些帶電粒子到足以產生磁場。

在這項最新研究中,這些科學家採用阿波羅15號的玄武岩樣本。這些樣本來自於月球北半球的雨海(Mare Imbrium)東部內一個隕石坑邊緣,年代大約是33億年前。

這些玄武岩包含了玻璃碎片,這些玻璃碎片是大約在10億到25億年前,在月球附近的隕石撞上月球所造成的。

這些碎片熔化,然後迅速冷卻,使得鐵原子在任何可能的磁場影響下重新排列。

磁力測試顯示,儘管時間過去,仍然有微弱但非零的磁場存在。

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這項發現暗示月球一定有兩個機制來為它的發電機提供動力,一個在月球年輕的時候,有些東西延長了磁場的產生更長久。

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到目前為止,核心假說的緩慢結晶化似乎是最受歡迎的,但需要更多的研究來更好地判斷月球核心的組成。

Tikoo說:「每當我們研究可能在適居地區的系外行星或系外行星的衛星時,我們可以把磁場考慮為可居住的重要因素。」

這項研究發表在科學進展期刊(Science Advances)

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來源:Science Alert