美科學家研究月球岩石樣本 稱月球曾有磁場

資料來源:新華社

2003年1月11日

新華社倫敦1月11日電(記者 王艷紅)

原先都認為月球沒有全球性的磁場,但美國科學家對宇宙飛船帶回

的月球岩石樣本進行研究后提出,月球可能曾擁有過磁場。科學家

對磁場的產生和消失過程提出了解釋。 

地球這樣的固體星球的磁場,來源于內核的“發電機”,原先認為

月球并沒有這樣的“中央發電機”,但阿波羅飛船帶回的月球表面

岩石樣本顯示,在36至39億年前,即月球形成后大概5到10

億年的時間里,大量熔岩填充隕石坑形成的玄武岩,存在被磁化的

現象。 

這些岩石是在一個中央發電機的作用下磁化的嗎?月球在過去可能

存在過這樣的發電機嗎?几十年來科學家對此莫衷一是。美國加利

福尼亞大學的戴夫﹒斯特格曼及其合作者在最新一期英國《自然》

雜志上發表文章說,他們對月球內部結構建立了一個新的三維模型

,認為月球有可能短時間地產生一個中央發電機。 

要在星球內部產生一部發電機,該星球內部必須存在導電液體,如

地球內部就存在液態鐵核﹔這些液體進行某種有規律的劇烈運動,

如冷卻過程中的對流,才能起到發電機的作用。以往的一些研究認

為,原始的月球內部不太可能產生劇烈對流。因為月球的內核太小

,而且表面曾經呈熾熱熔融的狀態,即是一片熔岩之海。而一般行

星是內熱外冷,通過對流活動把熱量帶到行星表面來。 

斯特格曼等人的新模型考慮了熔岩之海在熱學和化學方面可能帶來

的后果。從月幔(月球表層與核心之間的一層)的成分來看,在熔

融狀態下,較輕的元素會浮在上面,形成月殼﹔重元素富集的區域

則由于密度比周圍區域大而往下沉,一直到達月核的周圍,就像一

層隔熱毯一樣把月核與月幔隔離開來,使熱量困在核中,不能產生

對流,自然也不能形成發電機。然而,這層隔熱毯里富含一些放射

性元素例如鈾和釷,經過足夠長的時間后,這些物質逐漸衰變,產

生熱量,最終因密度變小而上浮。這樣,月核周圍的隔熱毯消失了

,液態核開始劇烈的對流冷卻過程,暫時形成中央發電機。 

這個模型的優越之處在于,它所估計的隔熱毯浮回到月球表面的時

間,與早期月球的兩個重大事件發生的時間大致相符,即大量熔岩

噴發到月球表面形成玄武岩的時間及岩石的磁化時間。一些科學家

認為,早期月球的熱學和化學結構并不確定,這個模型還不足以証

明月球的確存在過中央發電機。但它至少說明,一個發電機可以從

理論上解釋目前月球表面的一些重要特征。