地球大气最古老的证据可能隐藏在月球的岩石中

月球已经43.6亿年没有磁场了。这意味着它可能保存着古代地球的碎片。

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一项新的研究表明，地球古代大气的最古老证据可能潜伏在月球的岩石中。

这是阿波罗宇航员 50 年前带回地球的对月球岩石的新分析得出的结论。

当时，科学家们在岩石中发现了磁性痕迹，这表明月球曾经有过磁场，就像地球一样。这令人困惑，因为磁场是由行星或月球的核心驱动的，而月球的核心很小，研究合著者、罗切斯特大学地球与环境科学教授约翰·塔杜诺 (John Tarduno) 说，告诉《生活科学》。

但新的研究表明，月球至少有43.6亿年没有磁场了。

他们的新研究于周五（9 月 6 日）发表在Communications Earth & Environment杂志上，发现月球只能在其存在的最初 1.4 亿年里受到磁场的保护。塔尔杜诺告诉《生活科学》杂志，这很令人兴奋，因为这意味着月球可能保存着地球最早存在的记录，而这些记录早已从我们的星球上消失了。如果没有磁场的保护，月球可能在 43.6 亿年前就从地球大气层中吸收了离子。

“关于地球和地球演化的谜团之一就是地球大气层最早的成分是什么？”塔尔杜诺说道。 “我们无法在地球上真正测量这一点。”

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地球上仅存的年龄超过 35 亿年的岩石很少，即使存在也已被地球不断翻动的构造板块严重改变。塔尔杜诺说，相比之下，月球在地质上是安静的，而且月球上有一层称为风化层的土壤，可能已经数十亿年没有受到干扰。

塔尔杜诺说：“如果我们能在月球上找到一个记录这种真正古老的风化层材料的地方，我们可能就有办法通过直接测量来推断出早期地球的大气层是什么。”

磁场是由行星或月球核心的磁性材料的运动产生的，它们保护行星体的表面免受太阳风的影响，太阳风是来自太阳的带电粒子流。某些含铁岩石可以记录它们冷却和凝固时的磁场状态，因为岩石中的磁性矿物会根据磁场排列并锁定在该方向。

2021 年，塔尔杜诺和他的团队发现，39 亿年前的月球并不存在磁场。塔尔杜诺说，虽然整个岩石总体上显示出一些磁化，但这可能是由流星撞击引起的。塔杜诺和他的团队表明，岩石中的单晶体是地磁场的更好记录，没有特定的磁方向。

在这项新研究中，塔尔杜诺观察了更古老的月球样本，并将月球上可能存在磁性的日期推后了 4 亿年。塔杜诺说，这很令人兴奋，因为这个时间范围代表了地球的第一个纪元，即冥古宙。地球上已经没有留下来自冥古宙的岩石，而且地球的早期大气层也是一个谜。

当时太阳是一颗年轻的恒星，亮度不那么高，这引发了人们的疑问：为什么早期地球不是一个惰性冰球。在昏暗的阳光下加热地球解冻所需的温室气体会产生薄雾，与今天在土星的卫星泰坦上看到的情况没什么不同。雾霾会使阳光发生偏转，使得获得一个适合生命繁衍生息的温暖星球变得更加困难。

塔尔杜诺说：“对于人们思考行星演化和宜居性问题来说，这非常有趣。” “如果我们不能了解地球，我们怎么能谈论其他行星的演化呢？”