中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥和潘永信两位院士领导的研究团队，联合了中国科学院国家天文台与中国地质大学（武汉）等多家单位，共同对嫦娥五号任务带回的玄武岩样本进行了深入的磁学研究。这项工作揭示了20亿年前月球存在弱发电机磁场的重要证据，并为理解月球内部过程和表面环境提供了新的视角。研究成果于2025年1月2日在线发表在国际权威学术期刊《Science Advances》上，并荣登该期封面。
研究人员通过对月球最年轻的玄武岩样本——这些样本形成于大约20亿年前——进行高精度的测量，首次精确地记录下了远古时期月球的磁场强度。这一发现不仅填补了月球中晚期磁场演化研究中的空白，还为探索月球磁场的持续时间及其演化机制提供了关键线索。嫦娥五号于风暴洋区域采集到了人类首批中高纬度玄武岩样本，这些样本形成于大约20亿年前，是迄今为止最年轻的月球火山岩样本。不同于以往阿波罗任务带回的角砾岩样本，新获得的玄武岩样本受到撞击改造的影响较小，能更准确地反映月球原始磁环境的信息。研究人员使用了改进后的高精度、低损耗磁学方法体系来分析这些稀有且磁信号微弱的样品。
经由一系列实验，包括非加热和加热古强度实验方法，科学家们利用超导磁力仪测得嫦娥五号玄武岩记录的磁场强度约为2至4微特（μT）。他们发现，这些岩石中的百纳米级铁颗粒能够稳定保存远古磁场信息。通过对可能影响测量结果的各种因素进行评估，如月壳残余磁场干扰等，研究团队确认所检测到的磁场最有可能来源于月球自身的发电机效应。
这一发现表明，直到约20亿年前，月球内部仍然保持着一定的热活动，这可能是由于内核结晶、钛铁矿下沉等原因导致的能量释放。同时，这也意味着月球发电机至少持续运作到了其中期演化阶段。此外，结合有限的阿波罗样品数据，研究者推测当时的月球磁场可能已经进入了一个低能量状态。
此研究不仅为理解月表挥发分储存、空间风化提供了新的视角，也为未来深空探测返回样品的研究奠定了基础。它进一步推动了我们对月球内部结构及其历史演化的认识，对于探索太阳系行星体的磁场演变机制具有重要意义。
