月球遠古磁場長期以來一直困擾著科學家。一塊埋藏的岩石或許能提供新的線索。

月球背面一塊不尋常的岩石為長期以來困擾科學界的難題——遠古月球磁場——提供了新的線索。

一個研究團隊分析了月球探測器的數據，發現了一塊比周圍物質密度更高、磁性更強的岩石。根據9月23日發表在《科學進展》（Science Advances）雜誌上的一項新研究，這處地下地形可能是一個古老的火山複合體，其岩漿從月球內部上升並在到達地表之前凝固，從而被磁化。

這塊巨大的岩石寬約60公里（37英里），深約9公里（5.6英里），其特徵表明，大約42億年前，當這塊岩石形成時，月球曾經擁有磁場。研究作者指出，當時的磁場強度可能約為地球目前活躍磁場的五分之一到三分之一。

如果沒有地球磁場，我們所知的地球生命很可能無法存在。它形成了磁層，一個環繞地球的廣闊太空區域。這層天體屏障阻擋了有害的太陽風、宇宙射線和輻射，防止大氣層被剝離。

地球外核不斷翻騰的熔融金屬產生電流，維持磁場，這個過程稱為發電機效應。其機械原理類似自行車發電機，自行車旋轉的車輪帶動發電機內部的磁鐵旋轉，從而產生電流為照明設備供電。

月球過去可能也擁有由地核驅動的磁場，但這種活動早已停止。據美國太空總署（NASA）稱，大約32億年前，隨著月球內部冷卻，磁場顯著減弱。失去了強而有力的保護，太陽輻射撕裂了月球的大氣層。

然而，古代磁場的形成和存在一直是天文學界長期討論的主題。 「這場爭論可以追溯到上世紀70年代，當時阿波羅計劃首次帶回了顯示出磁場跡象的月球岩石，」該研究的合著者、蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）講師安娜·米特爾霍爾茨（Anna Mittelholz）說道。

米特爾霍爾茨補充說，長期以來，專家們普遍認為月球過去的發電機效應活躍於大約42.5億年前至35億年前。 “這可能仍然是大多數專家的觀點，但在過去十年中，對阿波羅樣本的新分析發現，在同一時期的部分時間裡，根本沒有磁信號，”她在電子郵件中寫道，“一些研究人員甚至質疑早期發電機效應是否存在。”

這項新研究提供了早期發電機效應存在的證據，但並未使用阿波羅計畫的樣本。研究人員利用月球探測器從軌道上收集的數據，分析了地球上無法直接觀測到的名為杜瓦（Dewar）的區域，並在那裡探測到了磁性岩石。柏林德國航空航天中心的研究員、研究的合著者阿德里安·布羅凱表示，確定月球過去磁場的歷史是了解月球本身的關鍵。

「地球和月球的地質歷史截然不同。月球比地球小得多，而且在很長一段時間內都處於完全熔融狀態。它早期火山活動也很頻繁，如果我們不知道月球當時的樣貌，就無法準確回答許多問題，」布羅凱說。 “分析月球的磁場是估算月球早期樣貌的好方法。”

米特爾霍爾茨補充說，這些發現可能不僅限於月球，還能幫助科學家研究其他天體。她說，如果月球“曾經能夠維持一段時間的磁場發電機效應，這就能告訴我們維持磁場發電機效應所需的最低條件。弄清月球的歷史有助於我們校準對其他小型岩質和冰質天體可能存在的現象的認知。”