Сильные и рассеянные магнитные поля могут объяснить одну из оставшихся загадок Луны

Полвека прошло с тех пор, как с них вернулись миссии Аполлон ЛунаТем не менее лунные образцы, которые они привезли домой, все еще озадачивают нас.

Некоторым из этих пород более 3 миллиардов лет, и, по-видимому, они образовались в присутствии сильного геомагнитного поля, такого как на Земле. Но у Луны сегодня нет магнитосферы. Они очень мелкие и плотные, промерзшие до мозга костей.

В отличие от Земли, внутренняя часть Луны не постоянно закручена электропроводящим материалом, который в основном создает магнитное поле Земли. Так почему же лунные камни говорят нам об обратном?

Возможно, что Луна замерзла не так быстро, как мы думали; Несколько миллиардов лет назад его ядро, вероятно, было еще слегка расплавленным.

Но даже если поле длится на удивление долго, сила поля — учитывая размер Луны — вряд ли будет соответствовать тому, что говорят нам поверхностные камни.

Некоторые ученые предполагают, что Луна Раньше он больше качалсяЭто удерживало жидкость в его желудке еще некоторое время. Неподвижные метеоры также могли породить Луну увеличение энергии.

Исследователи ранее нашли новый взгляд на проблему, предполагая, что некоторые пятна на поверхности Луны подвергались воздействию коротких волн интенсивной магнитной активности.

В этом последнем исследовании дуэт из Стэнфордского университета и Университета Брауна в США предложил модель, которая описывает, как могут формироваться эти недолговечные, но мощные поля.

«[I]Вместо того, чтобы думать о том, как поддерживать сильное магнитное поле непрерывно в течение миллиардов лет, возможно, есть способ периодически получать поле высокой интенсивности». объяснять Планетолог Александр Эванс.

«Наша модель показывает, как это может произойти, и она согласуется с тем, что мы знаем о недрах Луны».

За первый миллиард лет существования Луны ее ядро ​​никогда не было горячее, чем мантия наверху. Это означает, что тепло из недр Луны не рассеивается, что обычно приводит к перемещению расплавленного материала. Более легкие и горячие частицы имеют тенденцию подниматься вверх, пока не остынут, более холодные и плотные частицы опускаются, пока не нагреются, и так далее.

Должно быть что-то еще, двигающее горшок и создающее магнитное поле.

В его юности океан расплавленной породы, скорее всего, покрывал Луну, и по мере остывания тела эта порода затвердевала с несколько иной скоростью.

Более плотные минералы, такие как оливин и пироксен, опустятся на дно и остынут первыми, тогда как более легкие элементы, такие как титан, всплывут наверх и остынут последними.

Однако богатая титаном порода должна была весить больше, чем твердый материал под ней, из-за чего маленькие кусочки окололунной коры провалились сквозь мантию вплоть до ядра.

Исследователи считают, что этот эффект опускания продолжался по крайней мере до 3,5 миллиардов лет, при этом по крайней мере сто точек богатого титаном материала достигли «перигелия» за миллиард лет.

Каждая из этих массивных плит имеет радиус около 60 километров (37 миль).Несоответствие температуры, связанное с сердечником, могло бы временно повторно вызвать внезапный ток нагрузки, достаточно сильный, чтобы генерировать сильный магнитный импульс..

«Вы можете думать об этом как о капле воды, падающей на горячую сковороду». Говорит Эванс.

«У вас есть что-то очень холодное, касающееся ядра, и внезапно может выйти много тепла. Это увеличивает пульсацию в ядре, создавая периодически сильные магнитные поля».

Новые модели могут помочь объяснить, почему разные лунные породы имеют разные магнитные сигнатуры. Магнитосфера Луны, возможно, не была статичным или постоянным явлением.

Сейчас авторы проверяют свою интерпретацию, изучая лунные породы, чтобы увидеть, смогут ли они обнаружить слабый магнитный фон, который лишь изредка проникает более сильное воздействие. Наличие более слабого магнитного шума может указывать на то, что более сильная магнитосфера была скорее исключением, чем правилом.

Исследование было опубликовано в естественная астрономия.