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由连续机械搅拌驱动的长寿命月球发电机

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12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567.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89.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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图1:所有的能量都沉积在月球核心。
图2:用我们的模型预测月球表面磁古强度。

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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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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。

相应的作者

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道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有相互竞争的经济利益。

补充信息

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该文件包含补充讨论1-3,补充图1-3与图例,补充表1-2和其他参考资料。(PDF 419kb)

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关于本文

引用本文

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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