北京
【CNMO科技消息】月球如今只有一个极其微弱的磁场，但它是否曾经拥有过自己的磁场？这一问题长期以来困扰着科学家。近日，一项发表于《科学进展》期刊的新研究，通过分析月球背面的轨道观测数据，为月球在约42亿年前存在内部发电机提供了有力证据。
月球示意图
该研究由瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员杨曦和安娜·米特尔霍尔茨等人完成。研究团队聚焦于月球背面一个名为“杜瓦”的区域，该区域同时存在月球背面最强的磁场异常之一和明显的重力异常。米特尔霍尔茨表示：“杜瓦区域是一个真正的幸运发现：月球背面最强的磁场异常之一与一个明显的重力异常在空间上重合。”
通过联合反演重力和磁场观测数据，研究团队识别出一个宽约60公里、延伸至约9公里深度的浅层磁化高密度岩体。结合表面地球化学特征和拱形地形，研究人员认为这是一块从月球内部上升的固化岩浆——一个被掩埋的火山复合体。该结构年龄约为42亿年，可由月球表面各种撞击沉积物确定。
研究估计，要形成如此强烈的磁化，当时的古磁场强度必须超过11微特斯拉。作为参考，地球今天的磁场约为50微特斯拉，这意味着月球当时的磁场强度约为地球的五分之一至三分之一。
这一发现的重要性在于，它提供了一条不依赖月球岩石样本的研究路径。此前，关于月球古代磁场的关键证据主要来自阿波罗任务带回的岩石样本，但这些样本的分析结果相互矛盾。杨曦指出：“今天，关于月球过去是否也运行过发电机，存在激烈的争论。”一些研究者认为月球在42.5亿至35亿年前存在长期强磁场，另一些研究者则未发现相关证据。
月球陨石坑
研究团队还排除了另一种可能性：即小行星撞击可能临时产生磁场。杜瓦区域的位置和特征表明，该磁化并非撞击成因。米特尔霍尔茨在声明中表示，从档案数据中发现杜瓦是“一次真正的幸运”。团队对Gizmodo表示：“这是一种从轨道数据获取新发电机约束的方法，比返回样本更容易实现。”
不过，研究人员也指出，该研究“仍未调和基于样本记录之间的矛盾解释”，即阿波罗任务样本的分析结果。由于最新工作仅聚焦于杜瓦区域的单一异常，研究月球表面类似区域有助于进一步完善研究结果。米特尔霍尔茨表示：“但我们正在从一个全新的角度审视这个问题”，问题已经从“是否存在发电机”转变为“它是如何运作的”。
从更广泛的视角来看，理解月球磁历史是研究较小类行星天体能否维持发电机的一个“案例研究”。这一认识对于探索其他行星和卫星的物理特征同样具有参考价值。
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