牛津大學地球科學系的科學家解決了長達數十年的月球磁場強度的爭論。多年來，研究人員一直質疑月球在其歷史早期（350 至 40 億年前）是否形成了強磁場或弱磁場。 2 月 26 日發表在《自然地球科學》雜誌上的一項新研究得出結論，這兩種觀點都有部分正確。
透過重新分析阿波羅任務返回的岩石樣本，研究小組證明月球經歷了非常強烈的磁性時期，有時甚至超過了地球。然而，這些激烈的階段很少見且短暫。在其歷史的大部分時間裡，月球的磁場都相對較弱。
這種差異在很大程度上持續存在，因為所有阿波羅任務都是從月球表面的同一區域收集樣本。正是岩石記錄了該地區這些不尋常的強磁性爆發，給人的印像是這些條件持續的時間比實際情況要長得多。
主要作者克萊爾·尼科爾斯（牛津大學地球科學系）解釋說：“我們的新研究表明，阿波羅樣本受到持續數千年的非常罕見的事件的影響，但迄今為止一直被解釋為代表了 5 億年的月球歷史。現在看來，一次罕見的採樣事件使我們無法認識到罕見的磁性和磁體偏差。”
富含鈦的岩石和月球磁力
儘管阿波羅號的許多樣本顯示出強烈的磁性，但一些科學家認為，月球的微小核心（約佔其半徑的 1/7）很難維持強大的磁場。新研究簡要地解釋了月球如何產生強烈的磁性。
研究人員研究了月海玄武岩的化學成分，月海玄武岩是月球上發現的一種火山岩。他們發現岩石的鈦含量與記錄的磁性強度之間有明顯的關係。每個顯示出強烈磁場跡象的樣本都含有高含量的鈦。相比之下，鈦含量低於 6 wt% 的岩石始終顯示出薄弱區域的證據。
該模型表明，富鈦岩石的形成與強磁事件的形成直接相關。研究小組提出，月球內部富含鈦材料的熔化暫時引起了異常強烈的磁場。
尼科爾斯教授說：「我們現在相信，在月球歷史的絕大多數時間裡，它的磁場都很弱，這與我們對發電機理論的理解是一致的。但這是在很短的時間內——5000多年，但也許在幾十年內——通過富含鈦的岩石熔化形成的富含鈦的岩石而形成的。一個非常強的磁場。」
阿波羅採樣偏差和未來的阿耳忒彌斯任務
潮汐玄武岩提供了相對平坦的地面，使它們成為阿波羅太空人的理想著陸點。結果，太空人收集了不成比例的富含鈦的岩石，其中含有強磁性的證據。後來科學家對地球上的許多樣本進行了分析，得出結論：月球的磁場一定在很長一段時間內都很強。
新研究中開發的電腦模型支持這是一種抽樣偏差。如果研究人員檢查更隨機選擇的月球岩石，他們就不太可能找到記錄這些奇怪磁湧的樣本。
牛津大學地球科學系副教授喬恩·韋德（Jon Wade）做了一個比較：“如果我們是探索地球的外星人，只在這裡著陸六次，我們可能會出現採樣偏差，特別是如果我們選擇平坦的表面著陸。巧合的是，阿波羅任務的重點非常集中，如果我們著陸，我們可能會降落在其他地方。月球的磁場很弱，而且他在月球歷史的早期部分。
牛津大學地球科學系的西蒙·斯蒂芬森博士補充道：“我們現在能夠預測哪些類型的樣本將保留月球磁場的強度。即將到來的阿爾特彌斯任務為我們提供了檢驗這一假設並更深入研究月球磁場歷史的機會。”
