Вчені знайшли пояснення однієї з найбільш незрозумілих загадок програми Apollo. Деякі зібрані зразки гірських порід із поверхні Місяця, ймовірно, утворилися у магнітному полі, настільки ж сильному, як на і Землі. Але Місяць позбавлений дипольного поля. Тож як пояснити наявність магнетизму в породі?
Магнітні поля утворюються всередині планетарних тіл в електропровідних розплавлених ядрах планет. Але ядро немагнітного Місяця дуже відрізняється від намагнічених нутрощів Землі — воно щільне та холодне. Вчені вважають, що наш супутник охолоджувався зсередини досить швидко та рівномірно після того, як утворився близько 4,5 млрд років тому. А це означає, що він не має сильного магнітного поля. Багато вчених вважають, що його ніколи й не було. Але це не так.
Зібрана порода під час місій NASA «Аполлон» з 1968 по 1972 рік виявилася намагніченою так, наче каміння було створене всередині геомагнітного поля. Причому достатньо потужного, щоб змагатися із земним. Але зустрічалися зразки породи, у яких майже не було магнітних сигнатур.
Спроби пояснити загадку Місяця
За останні 50 років вчені пропонували безліч можливих пояснень цієї дивної невідповідності. Можливо, після свого народження Місяць охолоджувався не так швидко, як здавалося спочатку. Або, ймовірно, гравітаційна взаємодія супутника з Землею викликала в ньому підвищене коливання, що посилювало його слабке магнітне поле. Інша ідея полягає в тому, що астероїди так сильно бомбардували Місяць, що поштовхи викликали невелику активність місячного ядра, яке на певний час сформувало магнітне поле.
Планетолог з Університету Брауна Олександр Еванс разом зі співавтором дослідження Соня Тіку-Шанц, геофізиком зі Стенфордського університету, знайшли зовсім нове пояснення. Свою наукову статтю вони опублікували 13 січня у журналі Nature Astronomy.
«Жива історія» Місяця
Протягом першого мільярда років життя Місяця його невелике внутрішнє ядро було оточене частково розплавленим зовнішнім ядром. Також на його поверхні вирував океан розплавленої породи. В результаті різниці температур усередині та ззовні могла відбуватися дуже невелика конвекція. Таким чином Місяць міг створити сильне змінне магнітне поле. У міру того, як супутник Землі поступово охолоджувався, мінерали, що містяться в його гарячій магмі, охолоджувалися із різною швидкістю.
Найщільніші мінерали — олівін і піроксен — повинні були застигнути й опуститися першими, а менш щільна магма, що містить титан поряд з елементами, що виділяють тепло, такими як калій, торій і уран, піднялася би під кору і пізніше втратила своє тепло. Після охолодження до точки кристалізації багата на титан порода буде важчою за тверді тіла під нею, що змусить її повільно, але неухильно опускатися до розплавленого зовнішнього ядра.
Короткочасний запуск магнітного поля
Вивчаючи склад Місяця і роблячи розрахункове припущення про його минулу в’язкість мантії, вчені підрахували, що титан, що тоне, розбився б на шматки розміром до 60 км у діаметрі. Потім уламки занурювалися б у надра супутника впродовж приблизно мільярд років із різною швидкістю. Щоразу, коли один із цих холодних шматків титану вдарявся об гаряче зовнішнє ядро Місяця, різниця температур знову запалювала сплячі конвекційні потоки ядра, короткочасно запускаючи магнітне поле Місяця.
«Уявіть собі краплю води, що падає на гарячу пательню. У вас є щось дуже холодне, що торкається гарячого ядра. При цьому під час дотику виділяється багато тепла. Цей процес викликає збудження у ядрі, що періодично породжує сильні магнітні поля», — пояснює Еванс.
Залишається відкритим питання породи, яка не мала жодних магнітних сигнатур. Вчені уважніше перевірять місячні зразки з Apollo, щоб виявити проби зі слабкою магнітною сигнатурою. Якщо серед слабких магнітних сигнатур будуть виявлені сильні магнітні сплески, це може покласти край таємниці місячного магнетизму раз і назавжди.
Нагадаємо, що раніше загадковий об’єкт на Місяці виявився великим розчаруванням.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
