Вчені пояснили магнетизм місячних порід без магнітного поля
Дослідники з MIT виявили, що потужний удар астероїда мільярди років тому міг тимчасово посилити слабке магнітне поле Місяця
/sci314.com/images/news/cover/2837/f517aee6c9360b29d1712b6fe3c60e14.jpg)
Протягом десятиліть науковці намагалися зрозуміти загадкову особливість нашого природного супутника. Місячні породи, доставлені на Землю під час місій Apollo у 1960−70-х роках, а також дані з орбітальних космічних апаратів показали, що деякі ділянки місячної поверхні містять породи з дивовижно сильними магнітними властивостями. Це викликало здивування вчених, адже Місяць не має власного магнітного поля.
Нові комп'ютерні моделювання, проведені дослідниками з Массачусетського технологічного інституту, пропонують пояснення цього феномену. За їхніми висновками, масивний удар астероїда мільярди років тому міг короткочасно посилити давнє слабке магнітне поле Місяця, залишивши магнітний відбиток, який досі можна виявити в місячних породах.
Ісаак Нарретт, аспірант кафедри наук про Землю, атмосферу та планети MIT, який очолював нове дослідження, зазначив, що більшість сильних магнітних полів, які вимірюють орбітальні космічні апарати, можна пояснити саме цим процесом, особливо на зворотному боці Місяця.
Хоча Місяць колись мав слабке магнітне поле, створене невеликим розплавленим ядром, дослідження команди показує, що воно, ймовірно, не було достатньо сильним само по собі для намагнічування поверхневих порід. Однак масивний удар астероїда міг це змінити, принаймні на короткий час.
Моделювання, проведене Нарреттом та його командою, демонструє, що потужний удар, цілком можливо той самий, який створив величезний басейн Імбріум на Місяці, випарував би поверхневий матеріал і створив хмару перегрітих електрично заряджених частинок, відомих як плазма. Коли плазма огорнула Місяць, значна її частина сконцентрувалася б на протилежному боці від місця удару, тимчасово посиливши магнітне поле Місяця в цьому регіоні.
Породи в цій області могли захопити цей короткочасний магнітний сплеск до того, як поле зникло, згідно з новим дослідженням. Результати показують, що удар спричинив би сейсмічні ударні хвилі, які прокотилися через Місяць і зійшлися на зворотному боці. Ці хвилі, ймовірно, «струсили» електрони в сусідніх породах саме тоді, коли магнітне поле досягло піку, фактично зафіксувавши орієнтацію поля як геологічний знімок.
Дослідники оцінюють, що вся послідовність подій відбулася менш ніж за годину, але, ймовірно, залишила магнітну сигнатуру, яку можна виявити й сьогодні. Бенджамін Вайс, співавтор дослідження та професор наук про Землю та планети в MIT, пояснив процес намагнічування за допомогою яскравої аналогії.
«Це ніби ви кидаєте колоду з п'ятдесяти двох карт у повітря в магнітному полі, і кожна карта має стрілку компаса», сказав Вайс. «Коли карти осідають назад на землю, вони роблять це в новій орієнтації — це по суті процес намагнічування».
Майбутні місії могли б перевірити теорію команди. Найсильніше намагнічені породи розташовані поблизу південного полюса Місяця на зворотному боці — область, яку планують досліджувати кілька міжнародних місій, включаючи програму NASA Artemis, у найближчі роки. Якщо ці породи покажуть ознаки як ударного впливу, так і давнього магнетизму, це могло б підтвердити, що магнітні аномалії Місяця були спричинені колосальним ударом астероїда.
Дослідження також розкриває деталі про те, як саме відбувався цей процес. Коли астероїд вдарив у поверхню Місяця з величезною силою, він не просто створив кратер. Енергія удару була настільки потужною, що вона перетворила тверді породи в газоподібний стан, створивши хмару плазми, яка швидко поширилася навколо Місяця.
Ця плазма мала унікальні електричні властивості. Оскільки вона складалася з заряджених частинок, вона могла взаємодіяти з існуючим слабким магнітним полем Місяця та значно його посилювати. Найцікавіше те, що ефект був найсильнішим на протилежному боці від місця удару, де плазма сконцентрувалася після огортання навколо Місяця.
Тимчасове посилення магнітного поля створило ідеальні умови для намагнічування порід. Сейсмічні хвилі від удару, які прокотилися через внутрішню частину Місяця, досягли зворотного боку саме тоді, коли магнітне поле було найсильнішим. Ці хвилі спричинили мікроскопічні зміни в структурі порід, дозволивши їм «запам'ятати» орієнтацію магнітного поля.
Процес був надзвичайно швидким за геологічними мірками. Вся послідовність подій — від удару до намагнічування порід — відбулася протягом менш ніж години. Однак наслідки цього короткочасного явища зберігаються мільярди років потому.
Це дослідження має важливе значення для розуміння історії Місяця та процесів, які формували його поверхню. Воно також допомагає пояснити, чому магнітні аномалії на Місяці розподілені нерівномірно, з особливо сильними концентраціями на зворотному боці.
Нарретт зазначив, що залишаються великі частини місячного магнетизму, які досі не пояснені. Це вказує на те, що можуть існувати інші механізми, відповідальні за магнітні властивості місячних порід, або що подібні удари астероїдів відбувалися кілька разів протягом історії Місяця.
Дослідження було опубліковано у журналі Science Advances і представляє значний крок вперед у розумінні магнітної історії Місяця. Воно демонструє, як катастрофічні події в минулому могли залишити тривалі сліди, які ми можемо виявити та вивчати сьогодні за допомогою сучасних технологій.
Схожі новини
- Марс не такий червоний: вчені розкрили справжній колір планети21.06.2025, 06:20
- NASA зафіксувало місце падіння японського місячного модуля20.06.2025, 21:04
- Помер космохімік Едвард Андерс, який розкрив таємниці Сонячної системи19.06.2025, 20:16
- Астронавти NASA відповідатимуть на запитання школярів з космосу18.06.2025, 22:28
- NASA тестує освітлення для місії Artemis III на Південний полюс Місяця17.06.2025, 22:10