Тайна сильного магнетизма на Луне наконец раскрыта

Новое исследование, возможно, разрешило давнюю загадку лунного магнетизма: почему лунные камни, доставленные миссиями Аполлона, демонстрируют свидетельства интенсивного магнитного поля, иногда конкурирующего с сегодняшним земным или превосходящего его?

Учитывая, что Луна намного меньше нашей планеты и не имеет такой же внутренней энергии и динамики ядра, которые питают магнитное поле Земли, удивительно, что эти образцы горных пород возрастом 3,5 миллиарда лет обладают таким сильным магнитным полем. сигнатуры.

В этом новом анализе исследователи из Оксфордского университета в Великобритании пришли к выводу, что эти сигнатуры могут быть свидетельством внезапных, временных всплесков магнетизма, вызванных древними геологическими процессами, которые произошли задолго до того, как миссии Аполлона приземлились и начали собирать образцы.

«Наше новое исследование предполагает, что образцы Аполлона связаны с чрезвычайно редкими событиями, которые длились несколько тысяч лет — но до сих пор они интерпретировались как представляющие 0,5 миллиарда лет лунной истории», — говорит планетарный эксперт. геолог Клэр Николс.

«Теперь кажется, что ошибка отбора проб не позволила нам осознать, насколько короткими и редкими были эти явления сильного магнетизма».

Исследователи повторно исследовали образцы лунных пород, известные как базальты Моря, в поисках закономерностей между их геологическими составляющими и тем, насколько сильно или слабо они были намагничены (что указывает на силу магнитного поля в момент их формирования).

Появилась четкая связь: породы с более сильным магнетизмом имеют гораздо более высокое содержание титана.

Затем команда запустила компьютерные модели, чтобы выяснить, как процессы, в результате которых образуются богатые титаном породы, могут также вызывать интенсивные магнитные поля.

Модели показали, что плавление богатого титаном материала вблизи границы ядра и мантии Луны может на короткое время увеличивают тепловой поток от ядра, вызывая или усиливая активность динамо-машины и усиливая магнитное поле, а также создавая потоки лавы, богатой титаном.

Поскольку миссии «Аполлон» отбирали образцы аналогичных областей морского базальта на Луне – близко к тому месту, где, как предполагает модель, должна была течь лава, богатая титаном, – образцы горных пород, собранные астронавтами, поэтому имеют неточность отбора проб, которая сбивала ученых с толку в течение многих лет.

«Если бы мы были инопланетянами, исследовавшими Если бы миссии Аполлона приземлились здесь всего шесть раз, то у нас, вероятно, была бы аналогичная ошибка выборки, особенно если бы мы выбирали плоскую поверхность для приземления», — говорит ученый-землевед Джон Уэйд.

«То, что миссии Аполлона так много внимания уделяли морскому региону Луны, было лишь случайно — если бы они приземлились где-то в другом месте, мы, вероятно, пришли бы к выводу, что Луна когда-либо имела только слабое магнитное поле и полностью пропустила эту важную часть ранней лунной истории».

Эти периоды интенсивного магнетизма, вероятно, были бы такими. просуществовали всего несколько тысяч лет, предполагает исследовательская группа, и на самом деле это всего лишь отблески по сравнению с возрастом Луны.

Это надежная гипотеза, которая соответствует имеющимся данным, но исследователи признают, что их модели основаны на нескольких предположениях, позволяющих покрыть пробелы, для которых у нас недостаточно данных – у исследователей есть только небольшой образец лунных камней для работы – и что для дальнейшей проверки этих результатов потребуется дополнительное моделирование.

Сегодня Луна имеет очень слабую и неоднородную структуру. магнитное поле по сравнению с сильным глобальным полем Земли, и многочисленные предыдущие исследования дали другие объяснения этим геологическим записям чего-то гораздо более сильного. Частью этой истории, например, могут быть астероиды, врезающиеся в поверхность Луны.

Хорошей новостью для исследователей, которые надеются наконец получить некоторую ясность по этому вопросу, является то, что существуют планы вернуть людей на Луну до конца десятилетия, что даст нам бесценные возможности провести больше тестов и собрать больше образцов горных пород.

По теме: Ученые взломали лунную скалу и обнаружили огромный сюрприз

«Теперь мы можем предсказать, какие типы образцов сохранят какую напряженность магнитного поля на Луне», — говорит ученый-геолог Саймон Стивенсон.

«Предстоящие миссии Артемиды дают нам возможность проверить эту гипотезу и углубиться в историю лунного магнитного поля».

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Geoscience.