摘要
月球岩石中包含了一个古老磁场的记录,这个磁场似乎已经持续了4亿多年1,2这被认为是月球发电机的功劳3.,4.传统的由热对流或成分对流驱动的发电机模型很难再现月球发电机的存在和明显的长持续时间5,6,7.在这里,我们研究了发电机产生的另一种机制:由于地球驱动的月球自转轴进动,固体硅酸盐地幔和下面的液体内核之间的差分运动引起的连续机械搅拌8,9.我们展示了流体运动和驱动发电机连续运行超过10亿年所需的能量,并在42亿年前产生了强度超过1微特斯拉的磁场3.很容易通过机械搅拌得到。据预测,月球磁场会随着时间的推移而减弱,当月球远离地球足够远时,其耗散的能量不足以驱动发电机时,磁场就会自然关闭;在我们的名义模型中,这发生在大约48个地球半径(27亿年前)。因此,月球古地磁测量可能能够限制鲜为人知的月球早期轨道演化。这种机制也可能适用于其他天体的发电机,如大型小行星。
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确认
C.A.D.感谢B. P. Weiss和I. Garrick-Bethell的讨论。
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作者及隶属关系
贡献
D.J.S.想出了最初的主意。C.A.D.进行了计算。F.N.调查了发生湍流的条件。所有作者讨论了结果和影响,并对手稿进行了评论。
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德怀尔,C.,史蒂文森,D.和尼莫,F.由连续机械搅拌驱动的长寿命月球发电机。自然479, 212-214(2011)。https://doi.org/10.1038/nature10564
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DOI:https://doi.org/10.1038/nature10564
这篇文章被引用
周期性的高强度月球核心发电机
自然天文学(2022)
Fe-Si-S三元体系的电阻率:对月球核心热对流停止时间的影响
科学报告(2022)
行星内部流体动力学实验“,
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太阳系类地行星和卫星的内部
地球物理勘探(2022)
来自阿波罗17号玄武岩的古代月球磁场的古倾斜
自然天文学(2021)