阿波罗任务带来的月球岩石磁性之谜或将揭晓

NASA的阿波罗任务为科学家带回了月球岩石样本进行研究。在随后的几十年中，我们获得了大量了解，但一个持久的谜团仍然存在。这些月球样本中有许多显示出与地球相当的强磁场的迹象，而今天的月球却没有这样的磁场。那么，这些月球岩石是如何获得其磁性的呢？

关于这个异常现象有过很多解释尝试。最近，由麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）的科学家提出了最新观点，他们在《科学进展》（Science Advances）杂志上发表的一篇新论文中认为，一次大型小行星撞击短暂增强了月球早期的微弱磁场，而这个峰值记录在一些月球样本中。通过太空探测器观察得到的证据，以及中国的嫦娥五号和嫦娥六号任务早些时候公布的结果，大体上支持早期月球至少存在微弱磁场的观点。

但这个磁场究竟来自何处呢？通常，星球中的磁场是由于其核心中的熔融金属开始因逐渐散失的热量而发生对流而形成的。但问题是，早期月球的小核心，其地幔与核心的温度差异并不大，因此无法产生足够强的对流来维持一个强有力的发电机。

关于月球如何形成核心发电机的假设也有很多。例如，2022年的一项分析表明，月球在其头十亿年内被熔岩覆盖时，巨型岩石形成于岩浆冷却和固化的过程中。较密集的矿物沉入核心，而较轻的矿物则形成地壳。

随着时间推移，作者认为，一个钛层在地表下方结晶，由于其密度大于那些稍下方的矿物，该层最终破裂成小块并下沉穿透地幔（重力翻转）。沉降岩石的较低温度与较热的核心之间的温差产生了对流，从而形成间歇性强烈的磁场，解释了为什么一些岩石具有这种磁性特征而其他岩石则没有。或者也许根本不需要依赖发电机驱动的磁场。例如，一项2021年的研究的作者认为，早期月球样本的分析可能在过程中发生了变更。他们重新检查了1972年阿波罗16号任务的样本，使用二氧化碳激光加热，避免了任何对磁性载体的改变。得出的结论是，这些样本中的任何磁性特征都可以通过陨石或彗星撞击月球的影响来解释。

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