月球磁場(chǎng)的性質(zhì)可以為月球內部構造研究提供重要的依據,因而備受月球科學(xué)家們的關(guān)注。月球現在沒(méi)有全球性的偶極磁場(chǎng)。然而,在采集回來(lái)的月球巖石樣品中卻發(fā)現月巖具有天然的剩余磁化組分,表明月球在歷史上可能曾經(jīng)有過(guò)一個(gè)全球性的磁場(chǎng)。
對于月球磁場(chǎng),長(cháng)期以來(lái)充滿(mǎn)了爭論。有些人認為,38億年前~32億年前,月球曾經(jīng)有一個(gè)熔融的月核,可以產(chǎn)生全球性的磁場(chǎng)。另一些人則認為,在40億年前~38億年前,月球經(jīng)歷過(guò)一次大的變動(dòng),曾使巖石加熱到居里點(diǎn)(大約780℃)以上,當巖石冷卻到居里點(diǎn)以下后,在一個(gè)數千伽馬的磁化磁場(chǎng)中,巖石被磁化,從而獲得了剩磁。還有一些人認為,月巖的磁場(chǎng)是在地球磁場(chǎng)或太陽(yáng)風(fēng)的作用下產(chǎn)生的。
1998年美國發(fā)射的月球勘探者號探測器利用其攜帶的磁力儀和電子反射譜儀,測量了月球的磁場(chǎng)強度和分布,根據測量結果,一些科學(xué)家推斷月球的磁性是由撞擊形成的。這一新的觀(guān)點(diǎn)大大加深了月球磁場(chǎng)的性質(zhì)與成因理論的研究。
根據電子反射譜儀測定的區域(包括月球雨海和澄海地區)月殼磁場(chǎng)的分布情況,可以看出:通過(guò)觀(guān)察反射系數,說(shuō)明觀(guān)察區的磁場(chǎng)的磁感應強度絕大多數在1×10-9~5×10-9特斯拉范圍內;最大的反射率為0.78,表明其對應的磁感應強度達到10×10-9特斯拉;在雨海對應區的內環(huán)上的磁場(chǎng)也較強;而在冷海周邊的對應山環(huán)上的磁場(chǎng)稍弱,兩個(gè)較弱磁場(chǎng)區的中心位置分別為南緯58。、東經(jīng)175。和南緯55。、東經(jīng)188。。
由于月殼強磁場(chǎng)的分布正好位于大型撞擊盆地對應的另一半球,且形狀相同,因而一些科學(xué)家認為,這一磁場(chǎng)的強化可能與事件有關(guān)。超速撞擊(速度大于10千米/秒)可形成等離子體云,這一等離子體云滯留于月球上5分鐘左右,從而使原先的偶極磁場(chǎng)得到加強,而被加強了的磁場(chǎng)在等離子體云衰減變薄之前僅可保持1天左右,如此短的時(shí)間明顯比巖石的冷卻時(shí)間短,因此,熱剩余磁化是不可能的,但在撞擊盆地兩邊(環(huán)上)由于撞擊濺射作用,撞擊剩余磁化是可能的,即撞擊坑盆地的濺射物在撞擊后的幾十分鐘內濺落在對峙的環(huán)上,同時(shí)巨大的沖擊壓力足以產(chǎn)生撞擊剩余磁化并使之保存下來(lái)。
此外,月球勘探者號還發(fā)現月球內部普遍存在較高密度的團塊,稱(chēng)為質(zhì)量瘤或質(zhì)聚體,表明月球在熔融時(shí)并沒(méi)有使其內部成分完全均一化。
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【編輯:鄧永勝】 |
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