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由發(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)和熱狀態(tài)，并能夠影響月表環(huán)境。因此，研究月球磁場(chǎng)的變化過程可以為剖析月球演化歷史提供重要約束。阿波羅時(shí)代至今的遙感數(shù)據(jù)和月表原位測(cè)量表明，月球現(xiàn)在不存在類似地磁場(chǎng)的全球性偶極磁場(chǎng)，但阿波羅返回樣品的古強(qiáng)度數(shù)據(jù)以及部分磁化的月殼指示，月球可能曾有發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)。已有的現(xiàn)代月球古強(qiáng)度數(shù)據(jù)集中在30億年前，而30億年后的阿波羅數(shù)據(jù)均來自經(jīng)歷過強(qiáng)烈沖擊改造的表土角礫巖，致使部分學(xué)者質(zhì)疑其記錄的磁場(chǎng)可能受撞擊影響，并使得準(zhǔn)確限定這些角礫巖的形成年齡相對(duì)困難。目前，關(guān)于月球發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)持續(xù)時(shí)間及其中晚期演化過程存在較大爭(zhēng)議。我國(guó)嫦娥五號(hào)任務(wù)在風(fēng)暴洋區(qū)域采集了人類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。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所李獻(xiàn)華團(tuán)隊(duì)獲得的嫦娥五號(hào)玄武巖噴發(fā)年齡為~20億年，代表迄今為止最年輕的月球玄武巖返回樣品。這些年輕玄武巖為獲取月球中晚期古磁場(chǎng)數(shù)據(jù)提供了機(jī)遇。地質(zhì)地球所研究員朱日祥和副研究員蔡書慧團(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）等的科研人員，對(duì)獲批的9顆毫米級(jí)玄武巖巖屑樣品開展了磁學(xué)分析。相關(guān)成果為認(rèn)識(shí)月球發(fā)電機(jī)中晚期演化歷史提供了關(guān)鍵約束。針對(duì)月球返回樣品稀有量少、磁信號(hào)弱等特點(diǎn)，該研究建立了一套適合地外微小、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)研究提供了技術(shù)支持和保障。該研究采用多種古強(qiáng)度測(cè)試方法，獲得了月球20億年前可靠的發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)信息。研究顯示，月球在距今20億年前存在一個(gè)較弱的發(fā)電機(jī)過程，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為~2-4 μT。這表明，20億年前月球深部保持一定的熱對(duì)流或熱傳導(dǎo)且其驅(qū)動(dòng)能量可能來源于內(nèi)核結(jié)晶、進(jìn)動(dòng)、鈦鐵礦堆晶下沉等過程，具有活力的月球深部可能為月球年輕火山活動(dòng)貢獻(xiàn)了一定熱量。相關(guān)研究成果作為封面文章發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上。《科學(xué)進(jìn)展》同期刊出了美國(guó)麻省理工學(xué)院教授Benjamin P. Weiss撰寫的聚焦文章。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和中國(guó)科學(xué)院的支持。論文鏈接聚焦文章月球磁場(chǎng)強(qiáng)度演化圖嫦娥五號(hào)玄武巖樣品揭示20億年前月球存在弱的發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)，指示該時(shí)期月球深部仍具有一定活力