NASA的科学家利用现代先进技术,对阿波罗登月获取的岩石样本进行研究分析,发现月球曾经也存在磁场,并且和地球共享一个磁屏蔽,该发现的作者是NASA首席科学家吉姆·格林,文章发表在NASA主导的杂志《Science Advances》上。
根据月球形成的主流说法,原始地球形成于大约46亿年前,在45亿年前地球被一颗火星大小的物体撞击,撞击产生的碎片围绕地球公转最终形成月球,此时地球自转一周大约只需要5小时,月球与地球的距离比现在近很多。
月球形成后,受地球潮汐力的影响,月球逐渐远离地球,地球的自转速度也逐渐减慢,地球的部分自转动能转化为地球的内能,最终月球被地球潮汐锁定,月球一面始终对着地球,目前月球还在以大约每年3.8厘米的速度远离地球。
研究人员用计算机模拟了40亿年前月球和地球的情况,尤其是相互之间的磁场分布,发现月球在刚形成时,来自月球地层的热量会使得铁元素向内部流动,这就给月球产生磁场提供了条件,但是由于月球核心实在太小,随着月球核心的冷却,月球磁场并不会一直存在。
该研究还发现,地球和月球的磁场曾经有数十亿年连在一起,形成了月球磁场-地球磁场的天然屏障,共同抵抗着太阳风的侵蚀,降低了太阳风高能粒子剥夺大气层的速度。
由于太阳光中的紫外线可以使地球大气层上方的粒子发生电离,生成的带电粒子将沿着磁场线转移到月球上,补充了月球损失的部分气体,有利于月球保持稀薄的大气,月球表面样本中氮成分支持这一猜测,因为来自地球的部分氮气被困在了月球岩石当中。
计算机模型显示,随着月球核心冷却,月球磁场逐渐减弱,地球和月球的共享磁场一直持续到大约35亿年前,没有了磁场的月球,最终也失去了稀薄的大气层。
如今的地球,自转周期延长到24小时,月球与地球的距离是40亿年前的3倍,地球磁场已经无法保护月球,月球变得荒凉一片。