月球,這個(gè)地球的唯一天然衛(wèi)星,長久以來以其神秘的面貌吸引著人類的探索欲望。一個(gè)關(guān)于月球的謎團(tuán),近日被美國麻省理工學(xué)院(MIT)的研究團(tuán)隊(duì)揭開了一角。月球本身并不具備磁場,但宇航員帶回的巖石樣本以及軌道探測器觀測到的月球遠(yuǎn)端巖石,卻意外地展現(xiàn)出了磁性。
這一發(fā)現(xiàn)曾讓科學(xué)界困惑不已。但MIT的研究人員通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬,提出了一種全新的解釋。他們認(rèn)為,在遙遠(yuǎn)的古代,當(dāng)小行星撞擊月球時(shí),與月球微弱的內(nèi)部磁場共同作用,產(chǎn)生了一種短暫的磁場增強(qiáng)效應(yīng)。這種增強(qiáng)剛好足以讓附近的巖石捕捉到磁信號(hào),從而記錄下磁性。
研究的主要參與者,MIT的研究生艾薩克·納雷特表示,盡管月球的磁性還有許多未知之處,但軌道探測器測量到的大部分強(qiáng)磁場,都可以通過這種機(jī)制來解釋,特別是在月球背面。月球背面的巖石磁性異常強(qiáng)烈,一直是一個(gè)未解之謎。
MIT的研究團(tuán)隊(duì)則采用了另一種思路。他們假設(shè)月球曾擁有一個(gè)由內(nèi)部“發(fā)電機(jī)”驅(qū)動(dòng)的微弱磁場,強(qiáng)度僅為地球磁場的五十分之一。然后,他們模擬了像形成月球巨大隕石坑“雨海盆地”那樣的小行星撞擊事件。撞擊產(chǎn)生的高溫等離子體云環(huán)繞月球,并在月球背面集中,壓縮了月球的微弱磁場,使其在短時(shí)間內(nèi)得到顯著增強(qiáng)。
模擬結(jié)果顯示,這種磁場增強(qiáng)只持續(xù)了大約40分鐘。但研究人員推測,撞擊產(chǎn)生的強(qiáng)大地震波在磁場達(dá)到峰值時(shí)撞擊巖石,推動(dòng)了巖石中的電子,并幫助它們與臨時(shí)磁場對齊。隨著磁場逐漸減弱,電子保持在原位,從而鎖定了巖石的磁性記憶。
這項(xiàng)研究還為研究其他天體上的磁性提供了新的視角。它表明,即使沒有強(qiáng)大且持久的磁場,行星或衛(wèi)星仍可以通過微弱的“發(fā)電機(jī)”與巨大撞擊事件相結(jié)合,形成高度磁化的區(qū)域。這一機(jī)制可能適用于其他行星,如火星或水星,它們目前沒有活躍的“發(fā)電機(jī)”,但顯示出斑駁的磁場。
然而,目前這項(xiàng)研究還完全基于模擬。為了驗(yàn)證他們的理論,研究人員需要從月球背面獲取實(shí)際的巖石樣本。幸運(yùn)的是,美國宇航局(NASA)即將開展的阿爾忒彌斯計(jì)劃可能會(huì)提供這樣的機(jī)會(huì)。這將是一次前所未有的月球探索任務(wù),有望為人類揭開更多關(guān)于月球的謎團(tuán)。
與此同時(shí),這項(xiàng)研究也為科學(xué)家提供了更多了解天體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其動(dòng)蕩過去的線索。它表明,天體的磁性特征可能受到多種因素的影響,包括內(nèi)部的“發(fā)電機(jī)”和外部的撞擊事件。這種綜合性的研究方法將有助于人類更深入地了解宇宙的奧秘。
最后,這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上,引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。它不僅是人類對月球磁性研究的一個(gè)重要里程碑,也為未來的天體物理學(xué)研究開辟了新的道路。