2022年12月8日 星期四

月球表面磁場異常現象新解

Image©Stocktrek/Getty Images

自阿波羅時代以來,月球表面的磁場分布異常一直是個難解的問題。由中國科學院地球化學研究所的地球科學家郭壯領導的一項新研究,透過嫦娥5號送回的月球土壤樣本,對月表異常強磁場提出了新的解釋。

郭壯的團隊分析2020年12月由嫦娥5號探測器送回地球的月球土壤,發現了過去在月球土壤樣本中很少見的磁鐵礦顆粒。對於行星科學家來說,磁鐵礦的存在非常重要,它是追溯磁場歷史的重要線索。磁鐵礦是一種強磁性的鐵礦石,在球形硫化鐵微粒中被發現,類似熔融的液滴。

新的研究指出,月球上的磁鐵礦可能是在大型撞擊中產生。研究團隊推測,磁鐵礦可能廣泛分佈在月壤中。由於沒有大氣的保護,月壤在太陽風質子流的持續轟擊下,使鐵較難與氧結合形成礦石。不過從月壤中硫化鐵顆粒型態和氧的分布顯示,大型撞擊下的高溫高壓會使熔體與氣體反應而形成磁鐵礦,並隨撞擊噴濺到遠處,這成功解釋了撞擊點附近的磁場異常現象

月壤晶粒邊緣一圈等距的純鐵,以及在隕硫鐵(Troilite)和磁黃鐵礦(Pyrrhotite)基質中廣泛分佈的氧化鐵(Mag)和純鐵(Fe0)包裹體©郭壯

Nature Communications

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