image: 第一行的4幅图展示了磁化强度在纬度-深度剖面上随反演深度设置的变化，剖面经度为东经302度。第二行展示了磁化强度在经度-深度剖面上随反演深度设置的变化，剖面纬度为北纬7.4度。第三行展示了最大磁化强度所在深度的水平切片。第4行展示了使用重构的磁化强度再正演计算得到的月表磁异常。剖面图中的白色虚线代表最大磁化强度的20%。 view more
Credit: 北京中科期刊出版有限公司
近日，《地球与行星物理》杂志在线发表了中国地质大学（北京）姚硕教授课题组的研究成果，他们将地球物理三维反演技术用于月球磁异常物质来源的研究。采用的反演技术来自加拿大不列颠哥伦比亚大学的地球物理反演软件库。由于月球磁异常方向复杂，磁性居里面深度不详，并且月表磁异常模型的网格间距远大于地球，研究人员开展了多方面的有效性和稳定性的测试，最终确认磁异常幅度反演技术适合月球条件。假设磁性体为球体，并采用相应的深度加权函数，研究人员重构出月球内部磁化强度的三维分布，由此获得磁性体的底部埋深。磁性体底部埋深是判断其物质来源和月球内部居里温度的关键证据。
这项工作研究了静海中的一处表面年龄达到36亿年的弱磁异常区和风暴洋中的表面年龄为33亿年的著名强磁异常区Reiner Gamma。所用的月表磁异常模型来自Lunar Prospector和Kaguya探测器的在轨磁场测量。根据模型测试结果，球形磁性体的边界可以用反演重构的磁化强度最大值的20%等值线来近似。作者们从磁性体边界获得了其底部埋深和厚度。静海磁异常下部的磁性体底部埋深约为50千米，风暴洋Reiner Gamma磁异常下部的磁性体底部埋深约为30千米。二者的埋深表明被古磁场磁化的侵入岩，而不是撞击产生的熔融物质，是两处磁性体的物质来源。Reiner Gamma下部重构出的最大磁化强度为3 A/m，考虑到月壳内部物质的年龄可能大于表面物质，33亿年前的月球古磁场强度可能为微特斯拉量级。
研究详情请见原文：
Magnetized magma intrusions being sources of a weak and a strong lunar magnetic anomaly revealed by 3D distribution of magnetization
https://doi.org/10.26464/epp2024040
Journal
Earth and Planetary Physics
Article Title
Magnetized magma intrusions being sources of a weak and a strong lunar magnetic anomaly revealed by 3D distribution of magnetization
Article Publication Date
10-Aug-2024