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月球内部的“永动机”10亿年前就已停止?

科普小知识2021-07-10 05:54:26
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据国外媒体报道,目前最新的研究显示,大约10亿年前,当月球的“内部引擎”停止工作时,月球曾经的保护性磁场逐渐消失。

为了确定之前月球磁场的大小,研究人员分析了月球表面的岩石样本,这些样本源于一次巨大的天体撞击。随着天体大规模撞击造成的熔岩逐渐冷却,其内部微小粒子随着月球磁场重新排列,成为当时磁场强度和方向的快照。

研究人员称,10亿年前,月球磁场降至0.1微特斯拉,约为当前地球磁场的500倍,这表明由月球原子核的晶体物质驱动的驱动月球磁场的“引擎”已经停止运转。

地球磁场是液态金属在地核中移动时产生的电流的产物。保护人们免受太阳带电粒子的影响是非常重要的。目前,科学家们已经发现月球上有一个强磁场,但现在这个磁场早已消失。

麻省理工学院的行星科学家本杰明·韦斯说,月球的强磁场可以保护月球表面免受太阳风的影响,太阳风是太阳释放的超音速等离子体。就像今天一样,月球的磁场可以防止表面风化,防止月球土壤含有大量的太阳能气体。据推断,在月球磁场存在期间,它离地球的距离是现在的两倍。

目前,月球仍在缓慢地远离我们,每年大约离我们2.5米。韦斯教授和他的同事发现,大约40亿年前,月球的磁场强度为100微特斯拉,大约是今天地球磁场强度的两倍。

研究小组通过分析月球表面火山活动形成的月岩样本证实了这一结论。当喷发物质冷却并凝结时,构成岩石的微小颗粒将与月球磁场的方向保持一致,就像一个微型冰冻指南针,捕捉月球磁场强度和方向的快照。

事实上,目前的测量方法在分析月球早期磁场方面有一定的局限性。研究人员根据正在形成的熔岩进行了分析。然而,月球上的火山活动基本上在30亿年前就停止了。

韦斯指出,30亿年前的月球一直是个谜,因为没有发现那个时期的岩石记录。火山不是月球形成熔岩的唯一途径。当一些天体与月球表面碰撞时,会形成一些熔化的物质。

2017年,研究小组发现,25亿年前,月球在一次巨大的天体撞击中形成了岩石,而他们的研究证实,当时月球的磁场下降到大约10微特斯拉。在最近的研究中,韦斯教授指出,他们已经发现了类似的岩石结构,这可能是在大约10亿年前一次巨大的天体撞击后形成的,并推测当时的磁场不会超过0.1微特拉。

研究表明,驱动月球磁场的“内部引擎”已经关闭。该团队认为月球磁场可能由两个不同的过程驱动。起初,月球的轨道靠近地球,导致月球内核中液体的重力搅动,从而产生了驱动磁场的引擎效应。然而,随着地球和月球之间距离的增加,第二个过程“核结晶”可能更重要。

在这个过程中,月球的致密铁芯逐渐形成,并搅动了铁芯外的液体物质,产生了磁场。当月球内核与外壳完全分离并逐渐结晶时,驱动磁场的“内部引擎”停止工作,尽管科学家仍不确定这一过程是突然发生的还是在月球磁场消失之前闪烁不定。

韦斯教授指出,磁场像无形的力场一样在空间扩散。我们现在已经证明,产生月球磁场的引擎在15-1亿年前就消失了。

据报道,研究人员已经研究月球的“内部引擎”至少20亿年了,因为月球是一个较小的天体,其冷却速度比行星快。韦斯说:“火星的直径大约是月球的两倍,但人们普遍认为,火星磁场‘内部引擎’在40亿年前就结束了,而月球磁场‘内部引擎’肯定有一些不寻常的秘密。”

随着初步研究的完成,研究人员现在希望不仅测量月球的磁场强度。韦斯教授说:“我们试图用阿波罗月球岩石样本来测量古代月球的磁场方向,从而构建月球磁场的原始方位。”目前,最新的研究报告发表在《科学进步》杂志上。

月球内部的“永动机”10亿年前就已停止?

原标题:月球最深处:“永动机”在10亿年前停止了地球磁场的500倍。