1971 年带回地球的一块月球岩石为研究人员提供了纪念品十亿年前的磁场。
这一发现表明,我们最近的邻居在被认为是固态的 1 到 25 亿年后,其内部仍然处于轻微熔化状态,这一发现可能会对我们在其他星球上寻找生命产生影响。
来自麻省理工学院、罗格斯大学和加州大学伯克利分校的美国研究人员发现,阿波罗 15 号宇航员带回的岩石样本捕捉到了约 5 微特斯拉磁场的证据。
这将其放在磁场的尺度距离正在运行的微波炉约 30 厘米(1 英尺),因此强度并不那么强。
事实上,我们地球表面的磁场大约是它的五到十三倍,范围从25 至 65 微特斯拉。
不同之处在于,地球有一个由铁和镍组成的致密旋转核心,周围环绕着流动的岩石,使带电粒子在所谓的发电机中移动。
也许我们应该感谢月球的引力轰鸣让我们星球的粘糊糊的内部晃动了这么长时间,但可怜的月球本身没有希望,最终变得像大理石一样坚硬。
情况并非总是如此。
随着它的形成大规模碰撞大约 45 亿年前,在地球 Mark I 和火星大小的天体之间,月球也有熔化的内脏,这些内脏的滚动和搅拌足以赋予它相对较强的磁场。高达 70 微特斯拉。
随着时间的推移,随着月球变冷,它的磁场减弱了。 不到半个世纪前,当阿波罗宇航员测试月球表面时,他们发现月球表面几乎是拉链状的,比地球低约100倍。
由于月球比我们的星球更小、密度更小,因此磁场最终消失的原因并不神秘。
令人费解的是,为什么它能存在这么久。 大约 35.6 亿年前,月球磁场强度达到峰值,然后开始减弱至约 4 微特斯拉大约4亿年后。
奇怪的是,它的熔化核心应该锁在周围五亿年前。 有什么东西让它继续运转。
“移动液态金属产生行星磁场的概念实际上只有几十年的历史。”麻省理工学院研究员本杰明·韦斯说。
“地球和其他天体,特别是月球上的这种运动的动力还不清楚。我们可以通过了解月球发电机的寿命来弄清楚这一点。”
持续的陨石撞击尽管太空岩石的弹幕早在 35.6 亿年前就已经明显平静下来,但它可能在为月球提供更多热能方面发挥了很小的作用。
第二个想法表明月亮“摇晃”得更多当它靠近地球时,它的内部会保持震动,直到它远离地球。
另一种可能性是结晶产生的热量其核心的矿物质可能足以保持对流翻转,推动这些带电粒子足以产生一个场。
部分问题是我们不太知道月球发电机何时完全停止,这主要是因为在 30 亿年前之后没有大量新鲜的岩石样本融化和凝固。
在这项最新研究中,科学家们从阿波罗 15 号任务中从东部的陨石坑边缘采集了玄武岩样本。雨海位于月球北半球,距今已有 33 亿年左右。
玄武岩中含有大约 1 到 25 亿年前一颗陨石撞击月球附近时形成的玻璃碎片。
这些碎片会熔化,然后迅速冷却,使其铁原子在任何潜在磁场的影响下重新排列。
磁性测试表明,尽管时间过去了,仍然存在微弱但非零的磁场。
“我们认为小型行星体不会在很长一段时间内产生磁场,因为它们的核心较小,会在其生命早期迅速冷却并结晶,”研究员索尼娅·蒂库说来自新不伦瑞克省罗格斯大学。
这一发现意味着月球一定有两种为其发电机提供动力的机制? 一种是在其年轻时,另一种是拖累磁场产生更长时间的东西。
到目前为止,核心假说的缓慢结晶似乎是最受欢迎的,但需要更多的研究来更好地衡量月球核心的成分。
这一发现可以帮助我们更好地理解为什么行星喜欢仍然有磁场,而像这样的世界不。
由于磁场对于这个星球上的生命非常有用,从远处了解哪些系外行星可能存在磁场可以帮助我们缩小在宇宙其他地方寻找生命的范围。
“每当我们观察可能位于宜居带的系外行星或系外行星的卫星时,我们都可以认为磁场是影响宜居性的重要因素。”蒂科说。
这项研究发表于科学进步。