中國(guó)科學(xué)院院士朱日祥和副研究員蔡書(shū)慧與中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的科學(xué)家合作,，利用嫦娥六號(hào)從月球背面采集的樣品，分析了約28億年前的月球磁場(chǎng)信息,。研究發(fā)現(xiàn),，月球磁場(chǎng)強(qiáng)度在該時(shí)期可能有所反彈，與之前認(rèn)為的31億年前急劇下降且一直處于低能量狀態(tài)的觀點(diǎn)不同,。這項(xiàng)研究于12月20日在《自然》雜志上發(fā)表，為理解月球磁場(chǎng)演化過(guò)程提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù),。

地球液態(tài)外核導(dǎo)電流體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磁場(chǎng),，保護(hù)地球的大氣和水等宜居要素,，形成適合生命繁衍的環(huán)境,。類(lèi)似地，月球也曾有過(guò)這樣的磁場(chǎng)發(fā)電機(jī),。了解其演化過(guò)程對(duì)于揭示月球內(nèi)部結(jié)構(gòu),、熱歷史以及表面環(huán)境具有重要意義。

衛(wèi)星觀測(cè)和月表實(shí)測(cè)結(jié)果表明,，現(xiàn)今月球已無(wú)全球偶極磁場(chǎng),。對(duì)阿波羅返回樣品的研究顯示，月球在42億至35億年前存在一個(gè)相對(duì)活躍的磁場(chǎng),，強(qiáng)度可達(dá)幾十微特,，接近現(xiàn)今地球磁場(chǎng)水平。該磁場(chǎng)在約31億年前下降了一個(gè)數(shù)量級(jí),，之后維持在幾微特的強(qiáng)度,，在15億至10億年前再次下降，最終在距今10億年后某個(gè)時(shí)刻,，月球發(fā)電機(jī)完全停止,。

由于現(xiàn)有樣品的局限性，目前發(fā)表的月球古磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)主要集中在30億年前,，缺乏中晚期演化過(guò)程的數(shù)據(jù),，并且已有數(shù)據(jù)均來(lái)自月球正面返回樣品，人們對(duì)月背古磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)基本處于空白,。這導(dǎo)致關(guān)于月球磁場(chǎng)的持續(xù)時(shí)間,、幾何形態(tài)和驅(qū)動(dòng)機(jī)制等問(wèn)題仍存在較大爭(zhēng)議。有學(xué)者認(rèn)為,，月球發(fā)電機(jī)或許只在月球形成之初的1億至2億年間存在,。

嫦娥六號(hào)任務(wù)首次實(shí)現(xiàn)月背采樣，從南極-艾特肯盆地內(nèi)的阿波羅撞擊坑帶回首批月背樣品,。這些玄武巖樣品主期次噴發(fā)年齡為28億年前,，填補(bǔ)了關(guān)鍵的年齡空窗期,，為認(rèn)識(shí)月球發(fā)電機(jī)時(shí)空演化提供了條件。研究者對(duì)4顆毫米級(jí)嫦娥六號(hào)玄武巖巖屑樣品進(jìn)行了磁學(xué)研究,，發(fā)現(xiàn)其記錄的古磁場(chǎng)強(qiáng)度約為5至21微特,，中值約13微特。這一結(jié)果揭示月球磁場(chǎng)可能在28億年前發(fā)生反彈,，顯示月球發(fā)電機(jī)在早期急劇下降后可能重新激活,。其原因可能是發(fā)電機(jī)主要能量來(lái)源發(fā)生變化或初始驅(qū)動(dòng)機(jī)制再次增強(qiáng)。

對(duì)比不同發(fā)電機(jī)模型模擬結(jié)果,，嫦娥六號(hào)玄武巖樣品記錄的古磁場(chǎng)強(qiáng)度與基底巖漿洋模型產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)最為一致,，但也不能排除進(jìn)動(dòng)發(fā)電機(jī)的貢獻(xiàn)，同時(shí)內(nèi)核結(jié)晶等其他機(jī)制也有可能為月球發(fā)電機(jī)提供能量,。這篇論文填補(bǔ)了月球古磁場(chǎng)記錄中長(zhǎng)達(dá)10億年的空白,，并首次提供了來(lái)自月球背面的古磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果，為認(rèn)識(shí)月球磁場(chǎng)作出了重要貢獻(xiàn),。