蔡书慧:阿波罗返回样品的研究结果显示,月球在42~35亿年间,可能存在一个相对活跃的发电机,它产生的磁场强度,高的时候能达到几十个微特,能接近现今地球磁场的水平。但也有一些报道认为在活跃期,月球的磁场是波动的。在活跃期之后,大概在31亿年左右时,月球的磁场有显著下降。之后15~10亿年之间,它的强度又一次下降,最终在距今10亿年以后的某个时刻,这个发电机可能完全停止了。
人类首批月背样品
带来了什么新发现?
此前研究勾勒出月球古磁场的大致活跃时间表,但争议和谜团依然很多。比如,有学者对月球发电机持续时间的问题提出了完全不同的观点,认为月球发电机难以长期存在,或许只能维持在月球形成最初的1至2亿年。并且,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。
嫦娥六号任务从月球南极-艾特肯盆地内的阿波罗撞击坑采回了人类首批月背样品。我国科学家已经证实,嫦娥六号样品玄武岩主期次喷发年龄为28亿年。这些样品为认识月球发电机时空演化提供了前所未有的机遇。中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥院士和蔡书慧副研究员带领的团队对样品中的4颗毫米级玄武岩进行研究,得到了新的发现。
蔡书慧:我们提取出这些样品记录的玄武岩喷发时的磁场强度,我们分离出古磁场强度大概是5~20微特的区间,它的中值大概是十几个微特。以前的研究结果认为,月球发电机强度在31亿年第一次下降之后,可能一直处于一种非常低能量的状态。但我们的结果发现,在28亿年时它的中值是十几微特的强度,是相对比较活跃的月球发电机,跟之前的认识不太一样。