月球強磁性岩石之謎，小行星撞擊曾短暫增強磁場為關鍵

現代探測數據表明月球過去曾存在強大磁場，然而如今月球已無常態性磁場，數十億年間月球發生了什麼事？今年中一項研究可能發現答案，研究人員指出，月球與小行星碰撞可能產生短暫包圍月球的帶電粒子雲，相互作用過程短暫增強月球磁場並被該區域岩石保留記錄，隨後迅速消失。

多年來，科學家已意識到月球保留古老磁場痕跡，尤其是尤其月球背面岩石，證據來自 1960～1970 年代帶回的阿波羅計畫樣品，以及繞月飛行器遠程收集的測量數據。

一個較被主流接受的假設是月球過去曾有類似地球磁場產生的機制，由熔融核心對流運動驅動發電機效應（dynamo effect）生成全球磁場。然而月球核心規模比地球小得多，能維持的發電機作用相對較弱，估算強度僅 1 微特斯拉，比當今地球磁場弱 50 倍，無法完全解釋某些區域發現的強磁化岩石。

因此另一假設為月球曾發生大規模撞擊事件產生電漿，暫時增強原本較弱的磁場。

為驗證第 2 個假設，麻省理工學院領導的團隊對此進行大型碰撞模擬，類似原行星撞月形成雨海盆地的規模，表明一場小行星碰撞事件可能產生短暫包圍月球的帶電粒子雲，其中一些擴展到太空，其餘則橫掃月球表面並集中至另一側，接著電漿與月球弱磁場相互作用，暫時增強磁場後再衰減，整個過程僅持續約 40 分鐘。

就在這段短暫時間窗口，撞擊產生的衝擊波在月球內部傳遞、抵達月球另一側聚集導致岩石「顫動」，短暫干擾岩石內電子自旋，待電子重新穩定，會根據瞬間出現的強磁場重新定向，從而保留強磁場印記。

該模擬結果能為月球南極附近發現的異常強磁性岩石提供合理解釋，值得注意的是，雨海盆地位置幾乎就在此區對側，因此研究人員高度懷疑形成雨海盆地的撞擊事件很可能產生電漿，從而啟動一系列電漿增強磁場過程。

研究並不排除月球核心曾引發發電機效應，只是強調就算沒有長期全球磁場，也能解釋某些異常的岩石古磁訊號。

團隊論文今年 5 月發表在《Science Advances》期刊。

• MIT Scientists May Have Finally Solved the Moon’s Magnetic Mystery
• The moon doesn’t have a magnetic field, so why does it have magnetic rocks?

（首圖來源：AI 生成）

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