【中國(guó)新聞網(wǎng)】嫦娥五號(hào)樣品最新研究揭示：20億年前月球存在弱磁場(chǎng)----中國(guó)科學(xué)院

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)新聞網(wǎng)】嫦娥五號(hào)樣品最新研究揭示：20億年前月球存在弱磁場(chǎng)

2025-01-03 中國(guó)新聞網(wǎng) 孫自法

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《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表本項(xiàng)研究成果的封面。《科學(xué)進(jìn)展》?供圖

本次嫦娥五號(hào)玄武巖樣品研究成果藝術(shù)示意圖。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所供圖

月球表面磁異常分布圖。五角星代表嫦娥五號(hào)月球探測(cè)任務(wù)著陸點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所供圖

中國(guó)科學(xué)家基于嫦娥五號(hào)月球樣品研究再獲一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)——20億年前月球仍存在弱磁場(chǎng)。

這項(xiàng)研究由中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所朱日祥研究員、蔡書(shū)慧副研究員及研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）等單位合作伙伴共同完成，相關(guān)成果論文獲國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）旗下《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）最新一期以封面文章發(fā)表。

論文第一作者兼通訊作者蔡書(shū)慧介紹說(shuō)，被形象稱(chēng)為月球“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的月球磁場(chǎng)可以反映其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及熱狀態(tài)，也能影響月表環(huán)境。因此，認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)的變化過(guò)程可以為理解月球演化歷史提供重要約束，但目前對(duì)于月球磁場(chǎng)持續(xù)時(shí)間及其中晚期演化過(guò)程仍存在較大爭(zhēng)議。

中國(guó)嫦娥五號(hào)任務(wù)從風(fēng)暴洋區(qū)域采回人類(lèi)首批月球中緯度玄武巖樣品，玄武巖受到撞擊改造程度一般較小，能夠代表火山噴發(fā)時(shí)的月球古磁場(chǎng)強(qiáng)度。嫦娥五號(hào)玄武巖噴發(fā)年齡為20億年，代表迄今最年輕的月球玄武巖返回樣品，從而為獲取月球中晚期古磁場(chǎng)數(shù)據(jù)提供了獨(dú)特的機(jī)遇。

在本項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)獲批的嫦娥五號(hào)9顆毫米級(jí)玄武巖巖屑樣品進(jìn)行詳細(xì)磁學(xué)分析。針對(duì)月球返回樣品稀有量少、磁信號(hào)弱等特點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)建立一套適合地外微小、弱磁樣品的高精度、低損耗磁學(xué)方法研究體系，為嫦娥五號(hào)及后續(xù)深空探測(cè)返回樣品磁學(xué)研究提供技術(shù)支持和保障。他們采用多種古強(qiáng)度測(cè)試方法，獲得月球20億年前可靠的“發(fā)電機(jī)”磁場(chǎng)信息，相關(guān)結(jié)果為認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)“發(fā)電機(jī)”中晚期演化歷史提供了關(guān)鍵約束。

蔡書(shū)慧指出，此次研究結(jié)果顯示，月球在距今20億年前仍存在一個(gè)較弱的“發(fā)電機(jī)”過(guò)程，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為2—4微特，這表明20億年前月球深部仍保持一定的熱對(duì)流或熱傳導(dǎo)，其驅(qū)動(dòng)能量可能來(lái)源于內(nèi)核結(jié)晶、進(jìn)動(dòng)、鈦鐵礦堆晶下沉等過(guò)程，仍然具有活力的月球深部可能為月球年輕火山活動(dòng)貢獻(xiàn)了一定的熱量。

《科學(xué)進(jìn)展》封面介紹稱(chēng)，本項(xiàng)研究揭示20億年前月球存在一個(gè)微弱的“發(fā)電機(jī)”磁場(chǎng)，研究團(tuán)隊(duì)還提出年輕月球火山活動(dòng)起源的另一種可能機(jī)制，這些研究成果將為月球太空風(fēng)化過(guò)程和揮發(fā)性物質(zhì)儲(chǔ)存等相關(guān)研究提供參考約束。

此外，《科學(xué)進(jìn)展》期刊同期還發(fā)表了國(guó)際行星領(lǐng)域著名學(xué)者、美國(guó)麻省理工學(xué)院本杰明·威斯（Benjamin P. Weiss）教授的解讀文章，文章認(rèn)為嫦娥五號(hào)玄武巖是目前返回的最年輕的玄武巖樣品，研究團(tuán)隊(duì)測(cè)得嫦娥五號(hào)玄武巖記錄的月球磁場(chǎng)古強(qiáng)度，提出月球“發(fā)電機(jī)”可能至少持續(xù)到月球演化的中期，并創(chuàng)新利用嫦娥五號(hào)獨(dú)特的地理位置嘗試討論月球磁場(chǎng)形態(tài)分布，為認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)幾何形態(tài)提供了寶貴信息。

《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表本項(xiàng)研究成果的封面。《科學(xué)進(jìn)展》?供圖本次嫦娥五號(hào)玄武巖樣品研究成果藝術(shù)示意圖。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所供圖月球表面磁異常分布圖。五角星代表嫦娥五號(hào)月球探測(cè)任務(wù)著陸點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所供圖中國(guó)科學(xué)家基于嫦娥五號(hào)月球樣品研究再獲一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)——20億年前月球仍存在弱磁場(chǎng)。這項(xiàng)研究由中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所朱日祥研究員、蔡書(shū)慧副研究員及研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）等單位合作伙伴共同完成，相關(guān)成果論文獲國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）旗下《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）最新一期以封面文章發(fā)表。論文第一作者兼通訊作者蔡書(shū)慧介紹說(shuō)，被形象稱(chēng)為月球“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的月球磁場(chǎng)可以反映其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及熱狀態(tài)，也能影響月表環(huán)境。因此，認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)的變化過(guò)程可以為理解月球演化歷史提供重要約束，但目前對(duì)于月球磁場(chǎng)持續(xù)時(shí)間及其中晚期演化過(guò)程仍存在較大爭(zhēng)議。中國(guó)嫦娥五號(hào)任務(wù)從風(fēng)暴洋區(qū)域采回人類(lèi)首批月球中緯度玄武巖樣品，玄武巖受到撞擊改造程度一般較小，能夠代表火山噴發(fā)時(shí)的月球古磁場(chǎng)強(qiáng)度。嫦娥五號(hào)玄武巖噴發(fā)年齡為20億年，代表迄今最年輕的月球玄武巖返回樣品，從而為獲取月球中晚期古磁場(chǎng)數(shù)據(jù)提供了獨(dú)特的機(jī)遇。在本項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)獲批的嫦娥五號(hào)9顆毫米級(jí)玄武巖巖屑樣品進(jìn)行詳細(xì)磁學(xué)分析。針對(duì)月球返回樣品稀有量少、磁信號(hào)弱等特點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)建立一套適合地外微小、弱磁樣品的高精度、低損耗磁學(xué)方法研究體系，為嫦娥五號(hào)及后續(xù)深空探測(cè)返回樣品磁學(xué)研究提供技術(shù)支持和保障。他們采用多種古強(qiáng)度測(cè)試方法，獲得月球20億年前可靠的“發(fā)電機(jī)”磁場(chǎng)信息，相關(guān)結(jié)果為認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)“發(fā)電機(jī)”中晚期演化歷史提供了關(guān)鍵約束。蔡書(shū)慧指出，此次研究結(jié)果顯示，月球在距今20億年前仍存在一個(gè)較弱的“發(fā)電機(jī)”過(guò)程，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為2—4微特，這表明20億年前月球深部仍保持一定的熱對(duì)流或熱傳導(dǎo)，其驅(qū)動(dòng)能量可能來(lái)源于內(nèi)核結(jié)晶、進(jìn)動(dòng)、鈦鐵礦堆晶下沉等過(guò)程，仍然具有活力的月球深部可能為月球年輕火山活動(dòng)貢獻(xiàn)了一定的熱量。《科學(xué)進(jìn)展》封面介紹稱(chēng)，本項(xiàng)研究揭示20億年前月球存在一個(gè)微弱的“發(fā)電機(jī)”磁場(chǎng)，研究團(tuán)隊(duì)還提出年輕月球火山活動(dòng)起源的另一種可能機(jī)制，這些研究成果將為月球太空風(fēng)化過(guò)程和揮發(fā)性物質(zhì)儲(chǔ)存等相關(guān)研究提供參考約束。此外，《科學(xué)進(jìn)展》期刊同期還發(fā)表了國(guó)際行星領(lǐng)域著名學(xué)者、美國(guó)麻省理工學(xué)院本杰明·威斯（Benjamin P. Weiss）教授的解讀文章，文章認(rèn)為嫦娥五號(hào)玄武巖是目前返回的最年輕的玄武巖樣品，研究團(tuán)隊(duì)測(cè)得嫦娥五號(hào)玄武巖記錄的月球磁場(chǎng)古強(qiáng)度，提出月球“發(fā)電機(jī)”可能至少持續(xù)到月球演化的中期，并創(chuàng)新利用嫦娥五號(hào)獨(dú)特的地理位置嘗試討論月球磁場(chǎng)形態(tài)分布，為認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)幾何形態(tài)提供了寶貴信息。

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