这篇论文中提到,月球很可能拥有一个含有少量碳和硫的铁镍内核,从而导致了月核拥有很高的熔点。像那块月球早期的样本中记录到的那样,早在月球形成的初期月核就已经开始冷却结晶,同时放出的热量导致了早期磁场的形成。
“我们根据关于月球的最新地球科学数据制作了几个月核的元素组成样本,并且使它们处在与月核相同的温度压力环境下,”赖特介绍说。
这块月球岩石样本中表明了月球的磁场大约有31亿年的历史,但是最近不再活跃。这便暗示了在那时到现在的某个时间段中,月球上的热量开始大量散失导致了月球内部的不活跃。根据阿波罗任务的地震探测以及其它的地球物理学(geophysics)和太空船的数据来看,月核现在被ARES认为是由固体的内核以及液体外核组成。
根据阿波罗任务从月球带回的样本,ARES的科学家们分析并估算了月核各物质含量的比例。随后他们准备了等比例的样本(铁、镍、硫和碳)混合在一起并将其加压加热到等同于月核的程度。因为月球可能在早期经历了很高的温度而在后期冷却下来,所以科学家们对很广泛的一片温度区域都进行了调查。
科学家们详细调查了在高压高温下形成的固液内核的组成和质地。
在此之前,建立含有铁和镍及硫成分很高同时熔点很低的月核模型始终是一个难题,这样的月核只会在月球形成的晚期才逐渐冷却下来。因此驱动月球发电机的热量来源并不一定是月球内部结晶时放出的热量。
所以这些热量还有可能是通过碰撞或者剪切力得来的。ARES的研究团队承认尽管这些热量来源的理论可能是真的,但是如果热量可以通过月球外核的冷却结晶来获得那么会十分简单易得,那么热量来源也会符合科学家们所预计的时间。
“ARES团队超级兴奋因为这项工作表明了具体的地球化学分析出的物质构成可以解释很多月核关于地球化学的部分,”合著者丽莎·丹尼尔森说。