月球样本解开了月球所谓的磁屏蔽之谜
科学家们希望探索的一些最大问题包括确定在月球土壤中发现了哪些资源以及如何利用这些资源来维持生命。
在发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中，罗切斯特大学的研究人员带领其他七个机构的同事团队报告了他们的发现，该发现影响了可能在月球上发现的资源类型：是否或在其 45.3 亿年的历史中，月球并没有在任何时候都有过长寿命的磁屏蔽。
屏蔽的存在与否很重要，因为磁屏蔽可以保护天体免受有害的太阳辐射。该团队的发现与一些长期存在的假设相矛盾。
“这是月球磁场的新范式，”第一作者、地球与环境科学系地球物理学教授、艺术、科学与工程学院院长、小威廉·R·凯南 (William R. Kenan, Jr.) 说。罗切斯特。
月球曾经有磁场吗?
多年来，Tarduno 一直是古地磁学领域的领导者，研究地球磁屏蔽的发展，以此作为了解行星演化和环境变化的手段。
地球的磁屏蔽起源于地球核心深处。在那里，旋转的液态铁产生电流，驱动一种称为地球发电机的现象，产生屏蔽。磁屏蔽是看不见的，但研究人员早就认识到它对地球表面的生命至关重要，因为它可以保护我们的星球免受太阳风——来自太阳的辐射流的影响。
但是地球的月球曾经有过磁屏蔽吗?
虽然月球现在没有磁屏蔽，但关于月球是否可能在其历史上的某个时间点有长时间的磁屏蔽一直存在争议。
“自从阿波罗任务以来，就有人认为月球的磁场与大约 37 亿年前的地球磁场一样强，甚至更强，”塔杜诺说。
月球具有磁屏蔽的信念是基于 1970 年代的初始数据集，其中包括对阿波罗任务期间收集的样本的分析。分析表明，样品具有磁化，研究人员认为这是由地球发电机的存在引起的。
但此后有几个因素让研究人员停下了脚步。
“月球的核心非常小，实际上很难驱动这种磁场，”塔杜诺解释道。“另外，之前记录高磁场的测量不是使用加热实验进行的。他们使用了其他可能无法准确记录磁场的技术。”
当月球样本遇到激光
Tarduno 和他的同事测试了在之前的阿波罗任务中收集的玻璃样本，但使用 CO2 激光器在短时间内加热月球样本，这种方法使他们能够避免改变样本。然后他们使用高灵敏度的超导磁力计来更准确地测量样品的磁信号。
“月球样本的问题之一是其中的磁性载体非常容易改变，”Tarduno 说。“通过用激光加热，我们的测量结果没有任何改变的迹象，因此我们可以避免人们过去可能遇到的问题。”
研究人员确定，样本中的磁化可能是陨石或彗星等物体撞击的结果，而不是磁屏蔽存在的磁化结果。他们分析的其他样本有可能在存在磁场的情况下显示出强磁化，但没有显示出任何磁化，这进一步表明月球从未有过长时间的磁屏蔽。
“如果月球上有磁场，我们研究的样本应该都获得了磁化，但他们没有，”Tarduno 说。“月球没有持久的发电机场这一点非常确凿。”
缺乏磁屏蔽意味着元素丰富
在没有磁屏蔽保护的情况下，月球很容易受到太阳风的影响，这可能导致各种挥发物——容易蒸发的化学元素和化合物——被植入月球土壤中。这些挥发物可能包括碳、氢、水和氦 3，氦的同位素在地球上并不丰富。
“我们的数据表明，我们应该关注氦 3 估计值的高端，因为缺乏磁屏蔽意味着更多的太阳风到达月球表面，导致氦 3 的储层比人们以前想象的要深得多，”Tarduno 说。
这项研究可能有助于根据阿尔忒弥斯任务收集的数据为新一波月球实验提供信息。任务期间收集的样本数据将使科学家和工程师能够研究挥发物的存在，并更好地确定这些材料是否可以提取供人类使用。例如，氦 3 目前用于医学成像和低温学，是未来可能的燃料来源。
缺乏磁屏蔽也意味着古老的月球土壤可能保存着过去太阳风排放的记录。因此，分析土壤样本的核心可以让科学家更好地了解太阳的演化。
版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！