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2008 年 11 月 14 日

勘探月球 (14)： 月球磁場
提供者 : 陳輝樺 (NMNS )

說明 : 首先我們先來瞭解物質「磁場 (Magnetic field)」的來源。若一個帶電物質相對於你是有相對的運動時，則你除了能感受到它電場的存在外，也會感受到磁場的存在。正如你將指南針置放於通電的導線周圍，就可以看到指南針受到通電導線內電流所形成的磁場作用而改變它的指向。也就是說，通電導線內電子的流動造就了鄰近的「磁場」，使得靠近的其他帶電或具磁性的物體在此磁場中的運動受到束縛，而改變原本運動的狀態。事實上，太空裡既然充斥著一塊塊帶電的原子流體，其中某小塊可能帶著正電荷而週遭另一小塊可能帶著負電荷的「電漿 (Plasma)」，也就是太空裡處處可感受到電場和磁場的存在。就以我們居住的地球來說，因為地函內帶電的溶岩漿流動是造成「地磁」存在的主因，也使得地球上空電離層的存在，和地球大氣層外磁層與范艾倫帶的存在。當太陽風（是一大群時速達四、五百公里的電漿）向我們吹襲而來時，地球大氣層外磁層會為我們抵擋住了絕大多數的電漿，以免直接竄入我們大氣層裡來，僅使得我們感受到許許多多仿如來自此輻射帶的輻射而已。

月球有磁場嗎？其磁場的大小又隱藏著什麼樣的意涵呢？依據目前的觀測顯示，月球磁場如上圖所示 (介於 0.1 ~ 1000 nT，或 10^-6 ~ 10^-2高斯) 與地球磁場 (約 0.3 高斯) 相比，月球的磁場顯然是非常弱。部分地區上的磁場相信是來自月球本身的（例如在 Sirsalis 月海的月殼），月球本身的磁場微弱正說明著它的內部已缺少帶電岩漿體的流動。但與其他天體碰撞亦可能令它的磁場改變，如太陽風的吹襲碰撞月面就會造成局部性的磁場異常，上圖中背向地球的月面所呈現的區塊 (紅黃區塊) 較高磁場，就是太陽風吹襲下的結果。再加上可能由彗星和小行星撞擊而獲得的磁場，以及月球內部所擁有磁性物質的多寡，造就了現今如上圖所顯示的月面磁場分布。測量月球磁場更可提供月核大小及導電率等資料，對科學家暸解月球起源有很大幫助。若月核比地球含有較多磁性物質（例如：鐵），則月球的撞擊起源說便較不可信。

明日主題 : 勘探月球 (15)： 月球表面重力

天文史上的今天 : 1969 年 11 月 14 日，美國航空與太空總署 (NASA) 阿波羅計畫中的阿波羅 12 號(Apollo-12)太空船成功發射升空。

主編 : 陳輝樺或陳輝樺
                            諮詢服務 : 陳輝樺或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                                         蘇明俊 (樹德科技大學休閒事業管理系)

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