Аннотация:
Новое исследование показывает, что древняя вулканическая структура, погребенная на обратной стороне Луны, может служить одним из самых убедительных доказательств давнего спора о том, что «на Луне было глобальное магнитное поле, созданное из ее собственных недр, когда она была молодой».
Исследовательская группа из ETH Zurich объединила гравитационные данные, полученные в ходе миссии НАСА GRAIL, и измерения магнитного поля, собранные лунным зондом Lunar Prospector и японским зондом Kaguya, чтобы обнаружить высокоплотную, сильно намагниченную горную массу в регионе Дер-Ваал на обратной стороне Луны. По оценкам исследователей, подземная структура имеет ширину около 60 километров и уходит под землю примерно на 9 километров.
Сегодняшняя Луна больше не имеет глобального магнитного поля, но на протяжении десятилетий научное сообщество обсуждало, существовал ли когда-то внутри Луны механизм динамо с приводом от ядра, подобный земному, создающий глобальное магнитное поле. Предыдущие исследования образцов лунных пород, доставленных миссиями «Аполлон», были противоречивыми. Некоторые данные свидетельствуют о том, что в первые дни Луна имела сильное магнитное поле, в то время как другие исследования относятся к этому скептически.
Исследовательская группа полагает, что подземная структура в районе Девааля, скорее всего, представляет собой магматическое тело, которое поднялось из недр Луны около 4,2 миллиарда лет назад и в конечном итоге остыло и затвердело. Поскольку ученые смогли оценить количество железа в этих породах, они также смогли определить минимальную напряженность магнитного поля, которая могла бы заставить камни становиться магнитными при охлаждении.
Исследователи заявили, что результаты расчетов показали, что сила магнитного поля Луны в то время, скорее всего, превышала 10 микротесла. Для сравнения, средняя напряженность магнитного поля у поверхности Земли сегодня составляет около 50 микротесла.
Исследовательская группа также оценила еще одну возможность, а именно, что удар большого астероида или метеорита вызвал намагничивание горных пород. Однако регион Де Ваала находится за пределами области, которая, как ранее считалось, была ответственна за ударную намагниченность, поэтому исследователи с большей вероятностью полагают, что эти особенности намагничивания происходят из-за более длительного магнитного поля, генерируемого внутри Луны, а не из-за единовременного удара.
Это означает, что связанное с этим магнитное поле почти наверняка возникает из-за давнего динамо-механизма в ядре Луны, отметили исследователи. Это открытие еще раз подтверждает идею о том, что на Луне когда-то было внутреннее магнитное поле.
Стоит отметить, что в районе Девааля также существует особая структура поверхности, называемая «лунным спиральным узором». Эти яркие изогнутые узоры на поверхности часто связаны с локализованными магнитными аномалиями. Одно из объяснений, предложенное учеными, заключается в том, что горизонтально распределенное магнитное поле может частично отклонять солнечный ветер, тем самым замедляя долгосрочное воздействие солнечного ветра на лунный грунт, позволяя соответствующим областям сохранять более высокую яркость.
Исследователи заявили, что явления такого типа имеют большое значение для будущей высадки на Луну. Локальные линии магнитного поля могут обеспечить астронавтам определенную степень защиты от солнечного ветра, а лунные вихри, как ожидается, помогут ученым определить эти потенциальные области защиты.
Это исследование еще больше укрепляет доказательную базу существования динамо-машины с внутренним магнитным полем на ранней Луне. Однако возникла новая загадка: как же относительно небольшое ядро Луны генерирует такое мощное магнитное поле? Исследователи полагают, что нынешняя озабоченность научного сообщества постепенно меняется с «был ли когда-то на Луне генераторный механизм» на «как этот механизм работает?»
Исследовательская группа также отметила, что метод объединения данных орбитальной гравитации с данными о магнитном поле, как ожидается, будет использоваться для изучения истории эволюции магнитного поля других небесных тел в будущем. Марс является потенциальной целью исследования, но точность соответствующих данных обнаружения на данном этапе недостаточна для проведения детального анализа, подобного анализу Луны.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Исследование полагает, что магнитная аномалия Деваля, скорее всего, возникла в результате глубокой активности магмы, и дает новые ключевые подсказки для раскрытия ранней внутренней эволюции и истории магнитного поля Луны.
Комментарии