《Nature Astronomy》：新研究為月球的磁性之謎提出新解釋
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《Nature Astronomy》：新研究為月球的磁性之謎提出新解釋
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：1968年至1972年的NASA阿波羅計(jì)劃期間返回地球的巖石提供了大量關(guān)于月球歷史的信息，但它們也是研究一個(gè)持久之謎的來源。對(duì)這些巖石的為月武漢江岸美女啪啪啪（外圍資源）vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)分析顯示，一些巖石似乎是磁性在強(qiáng)磁場(chǎng)的存在下形成的--一個(gè)跟地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)。但不清楚一個(gè)月球大小的提出天體是如何產(chǎn)生那么強(qiáng)的磁場(chǎng)的。
現(xiàn)在，新新解由布朗大學(xué)地質(zhì)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究研究為月球的磁性之謎提出了一個(gè)新的解釋。這項(xiàng)發(fā)表在《Nature Astronomy》上的為月研究表明，通過月球地幔下沉的磁性巨大巖石構(gòu)造可能產(chǎn)生了那種產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的內(nèi)部對(duì)流。研究人員稱，提出這些過程可能在月球歷史的新新解武漢江岸美女啪啪啪（外圍資源）vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)頭十億年里產(chǎn)生了間歇性的強(qiáng)磁場(chǎng)。
布朗大學(xué)地球、研究環(huán)境和行星科學(xué)助理教授Alexander Evans說道：“我們對(duì)行星核心如何產(chǎn)生磁場(chǎng)的為月一切思考告訴我們，像月球這樣大小的磁性天體不應(yīng)該能產(chǎn)生像地球一樣強(qiáng)的磁場(chǎng)。但與其考慮如何在數(shù)十億年內(nèi)持續(xù)為一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)提供動(dòng)力，提出也許有一種方法可以間歇性地獲得高強(qiáng)度的磁場(chǎng)。我們的模型顯示了這種情況如何發(fā)生，它與我們對(duì)月球內(nèi)部的了解是一致的。”他跟斯坦福大學(xué)的Sonia Tikoo同為這項(xiàng)研究的論文作者。
行星體通過所謂的核心動(dòng)力裝置產(chǎn)生磁場(chǎng)。緩慢消散的熱量導(dǎo)致行星核心中熔融金屬的對(duì)流。導(dǎo)電材料的不斷攪動(dòng)是產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因。這就是地球的磁場(chǎng)--它保護(hù)地球表面免受太陽最危險(xiǎn)的輻射--的形成過程。
然而現(xiàn)在的月球缺乏磁場(chǎng)，其核心的模型表明，它可能太小了且缺乏對(duì)流力，無法產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的強(qiáng)磁場(chǎng)。為了使一個(gè)核心有一個(gè)強(qiáng)大的對(duì)流攪動(dòng)，它需要耗散大量的熱量。Evans稱，在早期月球的情況下，圍繞地核的地幔并不比地核本身冷多少。因?yàn)榈睾说臒崃繘]有地方可去，所以地核中沒有多少對(duì)流。但這項(xiàng)新研究顯示，下沉的巖石如何提供了間歇性的對(duì)流動(dòng)力。
這些下沉的石頭的故事始于月球形成后的幾百萬年。在其歷史的早期，月球被認(rèn)為是被熔巖的海洋所覆蓋。隨著巨大的巖漿海洋開始冷卻和凝固，橄欖石和輝石等比液態(tài)巖漿密度大的礦物沉到了底部，而正長(zhǎng)巖等密度較小的礦物則漂浮起來，形成了地殼。剩余的液態(tài)巖漿富含鈦以及釷、鈾和鉀等產(chǎn)熱元素，因此它需要更長(zhǎng)的時(shí)間來凝固。當(dāng)這個(gè)鈦層最終在地殼下方結(jié)晶時(shí)，它的密度比它下面早期凝固的礦物要大。隨著時(shí)間的推移，鈦層通過下面密度較小的地幔巖石下沉，這一過程被稱為重力傾覆。
在這項(xiàng)新研究中，埃文斯和Tikoo模擬了這些鈦形成物如何下沉的動(dòng)態(tài)過程以及它們最終到達(dá)月球核心時(shí)可能產(chǎn)生的影響。基于對(duì)月球目前的組成和估計(jì)的地幔粘度的分析表明，這些形成物可能會(huì)分成直徑為60公里的小塊并在約10億年的時(shí)間里間歇性地下沉。
研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這些圓球最終觸底時(shí)，它們會(huì)給月球的核心動(dòng)力帶來巨大的沖擊。由于棲息在月殼之下，這些鈦形成物的溫度相對(duì)較低--遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于月核的估計(jì)溫度，即華氏2600至3800度之間。當(dāng)冷卻的斑塊在下沉后跟熱的核心接觸時(shí)，溫度的不匹配將推動(dòng)核心對(duì)流的增加--足以推動(dòng)月球表面的磁場(chǎng)，其強(qiáng)度甚至比地球的磁場(chǎng)還要強(qiáng)。
Evans稱：“你可以把它想成有點(diǎn)像一滴水碰到了一個(gè)熱鍋。你有一個(gè)非常冷的東西接觸到核心，突然間大量的熱量就會(huì)涌出。這導(dǎo)致核心的攪動(dòng)增加，這給你提供了這些間歇性的強(qiáng)磁場(chǎng)。”
研究人員指出，在月球存在的頭十億年里，可能有多達(dá)100次這樣的下沉事件，而每一次都可能產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)一個(gè)世紀(jì)左右的強(qiáng)磁場(chǎng)。
Evans表示，間歇性磁性模型不僅解釋了在阿波羅巖石樣本中發(fā)現(xiàn)的磁性特征的強(qiáng)度，而且還解釋了磁性特征在阿波羅系列中差異很大的事實(shí)--一些有強(qiáng)烈的磁性特征，而另一些沒有。“這個(gè)模型能夠解釋我們?cè)诎⒉_樣本中看到的強(qiáng)度和變化性--這是其他模型無法做到的。它還為我們提供了一些關(guān)于這種鈦材料創(chuàng)始的時(shí)間限制，這使我們對(duì)月球的早期演變有了更好的了解。”
另外，他還表示，這個(gè)想法也是相當(dāng)可測(cè)試的。它意味著月球上應(yīng)該有一個(gè)弱磁背景，被這些高強(qiáng)度的事件所打斷。這在阿波羅系列中應(yīng)該是很明顯的。Evans稱，雖然阿波羅樣本中的強(qiáng)磁性特征像一個(gè)大拇指一樣突出，但較弱的特征卻沒有得到關(guān)注。
那些弱信號(hào)和強(qiáng)信號(hào)的存在將給這個(gè)新想法帶來巨大的推動(dòng)力，這可能最終使月球的磁性之謎得到解決。