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新的模拟显示,陨石撞击并没有使月球的外壳磁化

22 Oct 2020
月球环形山
没有影响:新的研究表明与月球的陨石碰撞并没有形成月壳的磁化区域。 (由NASA提供)

美国,德国和澳大利亚的研究人员揭露了有关为何月球地壳区域被磁化的领先理论。通过组合模拟技术,由 罗纳·奥兰(Rona Oran) 麻省理工学院的研究人员得出结论,在遥远的过去,月球表面不可能被高速陨石撞击而磁化。

50年前,在进行阿波罗飞行任务期间首次对月球表面进行了详细研究时,研究人员发现了月球地壳中长达数百公里的磁化区域。从那以后的几十年中,科学家们无法就这些神秘特征如何形成做出结论性的解释-这将需要存在月球上目前不存在的强度的磁场。

根据“核心发电机”理论,很久很久以前,熔融金属在古代月球核心中的旋转和对流就产生了所需的磁场。但是,许多科学家对此想法仍然持怀疑态度。另一个领先的理论表明,月球地壳的某些部分在高速陨石的撞击下被汽化,释放出密集的等离子体云。这些膨胀的云将压缩并增强行星际磁场,并放大月球内部的感应场。

几种模拟

在这项新研究中,奥兰(Oran)的团队结合了高分辨率的磁流体动力学模拟(对等离子体与磁场之间的耦合相互作用进行建模)以及对造成大型陨石坑撞击的蒸汽云的模拟,对冲击理论进行了测试。月球表面。通过计算在这些事件中散发的蒸气的质量和热能,研究小组确定了行星际磁场压缩可能在地壳中引起磁化的程度。

Oran及其同事确定了一些以前没有考虑过的因素,这些因素降低了磁场的整体增强效果。其中包括月球上地幔中的电阻性外层,这些外层将消除磁能。会导致月球内部磁场围绕其核心滑动的扩散效应;并推动压缩的行星际磁场。结果,他们得出结论,在高速撞击之后产生的磁场将弱三个数量级,以至于无法产生我们今天观察到的磁化区域。

研究人员说,他们的研究将核心发电机理论作为磁化地壳的唯一合理解释。他们还建议,等效的发电机机制可能是水星上磁化的地壳以及太阳系中许多形成流星的小行星的原因。

该研究描述于 科学进步.

版权©2020年由IOP 出版 Ltd和个人贡献者