月球背面月壳磁场弱但土壤磁性强之谜已由中国科学院地质与地球物理研究所李金华研究员领衔的研究团队基于嫦娥六号月壤样品揭开。相关研究成果已在线发表于《自然·通讯》杂志。具体情况如下：月球背面的磁性矛盾现象：月球背面的南极-艾特肯盆地，以其异常微弱的地壳磁场信号而著称。然而，嫦娥六号从该盆地带回的月球土壤样品却展现出显著更高的磁化率与饱和磁化强度，其饱和剩磁值更是迄今所有返回月球样品中最高，这一“弱环境磁场”与“强土壤磁性”的矛盾，构成了亟待破解的核心科学问题。研究方法：研究团队综合应用宏观磁学、多种显微学、微磁模拟等方法，并动用三维X射线显微镜、扫描电子显微镜结合背散射电子成像与能谱元素分析，以及聚焦离子束-扫描电镜-原子级分辨率扫描透射电子显微镜关联分析等尖端显微分析手段，对月壤样品进行了深入研究。研究发现：研究团队发现嫦娥六号月壤中有两类来源各异的载磁颗粒，一类源于月球内部的岩浆活动，可能是月球远古岩浆洋分异结晶或月海玄武岩冷却过程中的产物；另一类来源于陨石撞击，陨石带来的金属物质在剧烈撞击的高温高压环境下熔化、飞溅并快速冷却成形，成为土壤中的重要磁性载体。此外，还存在三种“二次改造”后形成的金属铁颗粒，包括撞击搬运与重结晶、撞击熔融快速冷却、空间风化沉积作用形成的颗粒。谜题解开：这些铁磁性矿物成因的多元性，赋予了月壤记录多种类型剩磁的能力，如热剩磁、化学剩磁、冲击剩磁等。尽管嫦娥六号月壤展现出极高的剩磁承载能力，但其着陆区却对应着相对较弱的月壳磁异常。这很可能是因为月球内部发电机显著衰减或停止后，发生的多次撞击事件引发了反复的热退磁作用，抹去了该区域早期记录的强磁场信号。而南极-艾特肯盆地北缘磁场强，可能是因为那里堆积了更厚的、含高磁化率外源金属的溅射物。
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