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。
（章敏、祁锴贤、石平原等/绘制）
从嫦娥六号采回的月球背面样品中，中国科学家分析出了首个月背古磁场信息——月球磁场强度可能曾在约28亿年前发生反弹。而先前研究认为，月球磁场在约31亿年前急剧下降且一直处于低能量状态。
这一新发现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。今天（20日）凌晨零点，该成果登上国际知名学术期刊《自然》。
地球液态外核导电流体的运动如同一个"发电机"，它所产生的磁场如同一把保护伞包裹着地球，不仅屏蔽掉宇宙射线，还护住大气、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，了解其演化过程，对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。科学家研究了"阿波罗计划"带回的月球样品后发现，在42亿至35亿年前，月球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，接近现今地球磁场水平。但是，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；在距今15亿年至10亿年间，磁场强度再次下降，并最终在距今10亿年后的某个时刻，月球发电机完全停止工作。
然而，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，缺乏月球磁场中晚期演化过程的研究。而且，由于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。这导致相关科学问题存在较大争议。
嫦娥六号任务首次实现月背采样，从南极-艾特肯盆地内的阿波罗撞击坑采回了人类首批月背样品。这批样品玄武岩主期次喷发年龄为28亿年，正处于关键的年龄空窗期，为认识月球发电机时空演化提供了前所未有的机遇。
近期，中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员朱日祥和副研究员蔡书慧等，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，从样品记录的古磁场强度来看，月球磁场可能在28亿年前发生反弹。这可能意味着月球发电机在早期急剧下降后又重新激活，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。
研究人员对比不同发电机模型模拟结果发现，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》杂志审稿人认为，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的古地磁分析，提供了高质量、高水准的数据。其中一位审稿人表示，这篇论文报告了月球古磁场在阿波罗和Luna两大登月任务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。"
作者：许琦敏
文：许琦敏 图：受访者提供 编辑：许琦敏 责任编辑：任荃
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