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神秘“月球漩涡”揭示月球曾经的火山和磁场


来源:博科园

月球漩涡(lunar swirls)背后的奥秘可能最终得到解决,月球漩涡是太阳系中最美的光学异常现象之一。

由于罗格斯大学(Rutgers University)和加州大学伯克利分校(University of California Berkeley)联合进行的一项研究,月球漩涡(lunar swirls)背后的奥秘可能最终得到解决,月球漩涡是太阳系中最美的光学异常现象之一。这个解决方案暗示了月球作为火山活动和内部产生磁场古老过去的活力。这也挑战了我们对月球现有地质状况的认识。月球漩涡就像画在月球黑暗表面明亮的蛇形云,最著名的是赖纳伽马,它长约40英里,很受后院天文学家的欢迎,大多数月球漩涡的位置与强大的局部磁场相同。

当这些磁场将粒子从太阳风中偏转,导致月球表面的某些部分天气变慢时,就可能产生亮暗模式。该研究的合著者索尼娅·提库(Sonia Tikoo)说:但这些磁场的成因,以及漩涡本身的成因,长期以来一直是个谜。为了解决这个问题,必须找出什么样的地质特征可以产生这些磁场,以及它们的磁性为何如此强大。研究人员利用已知关于月球漩涡的复杂几何结构以及与之相关的磁场强度的知识,为地质“磁体”建立了数学模型。发现每一个漩涡都必须位于一个狭窄的、深埋在月球表面附近的磁性物体之上。

鲁特格斯-新布伦瑞克地球与行星科学系的助理教授索尼娅·提库在培养皿中观察月球岩石样本。图片:Nick Romanenko/Rutgers University

这幅图与熔岩管是一致的,熔岩管是由火山喷发时流动的熔岩形成狭长结构;或者是岩浆堤,垂直的岩浆层注入月球地壳。但这又提出了另一个问题:熔岩管和岩脉为何具有如此强的磁性?答案在于在30亿年前的古代火山喷发时,月球所处的环境可能是独一无二的。过去的实验已经发现,许多月球岩石在无氧环境中受热超过600摄氏度时就会具有很强的磁性。这是因为某些矿物质在高温下分解并释放金属铁,如果附近有足够强的磁场,新形成的铁就会沿着磁场方向被磁化。

来自美国宇航局月球勘测轨道飞行器的赖纳伽玛月球漩涡。图片:NASA LRO WAC science team

这种情况在地球上通常不会发生,在地球上,自由漂浮的氧气和铁结合在一起。在月球上不会发生这种情况,因为月球上没有全球磁场来磁化铁。但在去年发表的一项研究中,发现月球古老的磁场比之前认为的要长10亿到25亿年——可能与熔岩管或岩脉的产生同时发生,这些岩脉或岩脉的高铁含量会在冷却时产生强烈磁性。没有人考虑过这种反应,因为它解释了月球上异常强烈的磁场特征。这是理解这些月球漩涡背后磁性的最后一块拼图,下一步将实际访问一个月球漩涡并直接研究它。

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