科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣

月球的磁性去了哪里？自從軌道飛行器在月球表面巖石中探測(cè)到強(qiáng)磁場(chǎng)的跡象以來，科學(xué)家一直在思考這個(gè)問題。如今，月球本身已不再具有固有磁性。

最近，美國(guó)麻省理工學(xué)院科學(xué)家可能找到了答案。他們提出，一場(chǎng)遠(yuǎn)古的大撞擊事件可能在短時(shí)間內(nèi)為月球制造出一個(gè)強(qiáng)大的局部磁場(chǎng)，從而讓巖石“記住”了那一刻的磁力。

最初，有科學(xué)家猜測(cè)，月球可能和地球一樣，擁有一個(gè)由液態(tài)金屬核心構(gòu)成的能產(chǎn)生全球磁場(chǎng)的“發(fā)電機(jī)”。但計(jì)算表明，月球的核心比地球小得多，產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)弱得多，科學(xué)家估算，這個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度大約只有地球今天磁場(chǎng)的五十分之一，大概是1微特斯拉。

這種微弱的磁場(chǎng)按理說不足以讓巖石具有如此強(qiáng)的磁性，但科學(xué)家想到，如果在月球還存在這個(gè)弱磁場(chǎng)的時(shí)候，正好遭遇一場(chǎng)劇烈的撞擊，會(huì)發(fā)生什么？

這個(gè)靈感源自月球表面的雨海盆地。這個(gè)直徑超過1100公里的巨大隕石坑，是月球最醒目的地標(biāo)之一。通過計(jì)算機(jī)模擬，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一顆小行星以極高速度撞擊這里時(shí)，產(chǎn)生的能量足以將大量月表物質(zhì)蒸發(fā)，形成一團(tuán)熾熱的帶電粒子云，也就是等離子體。這些帶電粒子像受驚的魚群般，沿著月球原有的微弱磁場(chǎng)游動(dòng)，最終全部匯聚到撞擊點(diǎn)的正對(duì)面，即月球背面。正是在那個(gè)地方，粒子流動(dòng)帶來的壓縮作用可暫時(shí)增強(qiáng)月球原本微弱的磁場(chǎng)。

這種磁力增強(qiáng)過程大約只有40分鐘。但撞擊產(chǎn)生的不只是等離子體，還有沖擊波。這些震波會(huì)沿著月球內(nèi)部傳播，到達(dá)月球背面時(shí)再次集中，類似一次內(nèi)部的“地震”。這股震動(dòng)會(huì)短暫擾動(dòng)巖石的電子。正好在這個(gè)時(shí)候，局部磁場(chǎng)增強(qiáng)了，于是電子會(huì)自然地根據(jù)外部磁場(chǎng)調(diào)整自旋方向，形成了今天的強(qiáng)磁性。

打個(gè)比方：就像把一副撲克牌撒到空中，每張卡片上都綁著一個(gè)小指南針。當(dāng)它們落地時(shí)，會(huì)根據(jù)當(dāng)時(shí)的磁場(chǎng)方向重新排列，本質(zhì)上這就是磁化過程。

科學(xué)家希望，未來能在月球背面采集更多巖石，看看它們是否真有沖擊波留下的“震痕”，以及高磁性特征。我們或許很快就會(huì)得到答案。