嫦娥五号新发现：月球20亿年前仍有磁场，石墨烯揭示形成之谜
嫦娥五号新发现：月球20亿年前仍有磁场，石墨烯揭示形成之谜
2025年1月初，中国科学院发布了一项基于嫦娥五号月球样品的重要研究成果：20亿年前，月球仍然存在一个微弱的磁场。这一发现不仅刷新了人类对月球内部活动的认知，更为理解月球的演化历史提供了新的线索。
这项研究由中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥研究员、蔡书慧副研究员及研究团队完成，相关成果发表在国际知名学术期刊《科学进展》上。研究团队通过对嫦娥五号带回的9颗毫米级玄武岩岩屑样品进行详细磁学分析，发现这些形成于20亿年前的玄武岩记录了月球磁场的存在，其强度为2-4微特。
这一发现的重要性在于，它揭示了月球内部在20亿年前仍具有一定的热对流或热传导活动，这比此前认为的月球磁场消失时间晚了约10亿年。研究还指出，月球磁场的维持可能与内核结晶、进动、钛铁矿堆晶下沉等过程有关，这些发现为进一步理解月球内部结构和演化提供了新的参考。
嫦娥五号任务于2020年成功实施，这是人类时隔44年后再次从月球带回样品。此次任务共带回1731克月球土壤，这些样品被分发给40家科研机构的114个科研团队，目前已产出70多项研究成果。其中最引人注目的是在月壤中发现了天然石墨烯，这一发现对传统的月球形成理论提出了挑战。
月球形成一直是天文学界关注的焦点。目前主流的理论是“大撞击假说”，即大约45亿年前，一颗火星大小的天体撞击了地球，导致大量物质被抛射到太空，最终聚集形成了月球。这一理论最早由地质学家雷金纳德·戴利于1946年提出，阿波罗任务带回的月球土壤也似乎证实了这一点，特别是月球中轻元素（如氢、碳）的缺乏，被认为是撞击过程中耗尽的证据。
然而，嫦娥五号的发现正在改写这一理论。研究团队通过拉曼光谱法分析月壤样品时，意外发现了石墨烯的存在。这些石墨烯厚度仅为2-7层碳原子，且呈现出独特的核壳结构，表明它们并非来自地球，而是月球自身产生的。这一发现暗示月球表面的碳含量可能比预期的要丰富得多，这与大撞击假说中月球“碳耗尽”的预测相矛盾。
更令人兴奋的是，研究人员还发现铁化合物仅存在于碳含量较高的区域，这表明这些化合物可能在月球石墨烯的形成过程中起到了催化作用。这一发现不仅对理解月球的物质组成有重要意义，还可能为人类开发新的石墨烯制备方法提供线索。
嫦娥五号的发现还揭示了月球磁场的演化历史。通过对20亿年前形成的玄武岩进行研究，科学家们发现当时的月球磁场强度仅为2-4微特，远低于地球目前的磁场强度（约25-65微特）。这一发现表明，月球的“发电机”机制在20亿年前仍在运行，但已经非常微弱。月球磁场的维持可能与内核结晶、进动、钛铁矿堆晶下沉等过程有关，这些发现为进一步理解月球内部结构和演化提供了新的参考。
这些发现不仅挑战了现有的月球形成理论，也为未来的月球探索提供了新的方向。目前，嫦娥六号已经踏上奔月之旅，计划在月球背面进行采样返回。科学家们期待通过更多样化的月球样品，进一步揭示月球的形成之谜。
从地球上看，月球似乎永远保持着相同的面貌，但实际上，这颗距离我们最近的天体仍然充满了未知。随着中国探月工程的不断推进，我们有理由相信，更多关于月球的奥秘将被逐一揭开。
