发布单位： 台北市立天文科学教育馆
中国科学院地球化学研究所团队分析了嫦娥五号探测器于 2020 年 12 月带回地球的月球土壤 ，发现了磁铁矿 （magnetite） 的矿物颗粒 ，这种矿物在月球泥土样本中很少见 。虽然阿波罗登月任务已经过去了半个世纪 ，但仍有未解之谜 ，例如其表面异常的磁场分布 。因此 ，深入了解月球磁铁矿的形成机制和分布特征 ，可以为解释月球异常强磁场的成因提供一个新的视角 。
磁铁矿是一种强磁性铁矿石 ，存在于类似熔滴的微小球形硫化铁颗粒中 ，进一步的热力学模型表示 ，这些磁铁矿是月球表面受到巨大撞击的结果 。对于行星科学家来说 ，磁铁矿的存在至关重要 ，它可追朔磁场历史 ，以及发现潜在的生命迹象 ，这是对任何行星或月球来说两个最重要的研究议题 。与地球土壤不同 ，月球风化层极少 ，在来自于太阳的质子不断轰击之下 ，月球土壤拥有过量的电子 ，这使得铁更难与氧气配对形成矿石 。但并不表示它一定不会发生 ，以前就曾在月球尘埃中发现微小的磁铁矿颗粒 ，但先前研究认为磁铁矿是在相对较低的温度下形成 ，而非像此次新研究认为是天体撞击月球表面所产生的高压 、高温条件下形成的 。研究人员表示硫化铁颗粒的形态特征和氧的分布 ，说明了是在大型撞击事件中所发生的气熔相 （gas–melt phase） 反应 。
先前的研究 ，认为陨石可能在撞击时将铁磁材料注入月球表面 ，这些抛射物至少可以解释撞击地点附近的一些磁场异常现象 。而新研究更进了一步 ，发现这些撞击的勐烈程度也可能将物质转化为微小的磁铁矿 ，使它们成为 「月球表面铁磁物质的重要来源」 。换句话说 ，这些发现显示这种矿物在月球表面的分布更为广泛 ，而这增强了我们对月球演化的理解 。研究该团队认为 ，以月球表面当前的磁化强度 ，再加上这些矿物的存在 ，将有助于解释大型天体的撞击如何导致月球磁场的形成 。相关研究成果将发表于 《Nature Communications》 期刊上 。 （编译/台北天文馆赵瑞青）
图说： 月球表面 。图片来源： Stocktrek/Getty Images
资料来源： Science Alert