Магнитное поле Луны существовало на миллиард лет дольше, чем считалось ранее, обнаружили исследователи. Открытие проливает свет на одну из главных тайн Луны и расширяет возможности поиска обитаемых миров за пределами Земли.
Сегодня Луна не имеет магнитного поля, но так было не всегда; 4,25–3,56 млрд лет назад лунное магнитное поле было таким же, как у Земли. Поле образовалось благодаря круговому движению жидкостей в расплавленном ядре Луны — так называемому лунному динамо.
Ученые долго затруднялись в определении даты исчезновения магнитного поля. Предыдущие исследования не могли точно сказать, исчезло ли поле полностью 3,19 млрд лет назад или осталось в более слабой форме.
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые решили изучить образцы горной породы моложе 3,56 млрд лет, рассказывает Соня Тику, планетолог и соавтор исследования из Ратгерского университета (Канада).
Тику и ее коллеги из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Массачусетского технологического университета (США) проанализировали кусок горной породу, которую доставила на Землю миссия «Аполлон-15» в 1971 году. Образец содержит фрагменты базальта, который отломился от более крупных валунов. Датирование, основанное на соотношении разных изотопов аргона, показало, что базальт сформировался из лавы, излившейся 3,3 млрд лет назад.
Фрагменты базальта связаны вместе стекловидным материалом, который сформировался, когда минерал расплавился от удара метеорита. Исследователи считают, что стекловидный материал сформировался 1–2,5 млрд лет назад. Удар также расплавил содержащие железо зерна в базальте. Они вновь кристаллизовались в стекловидном материале, когда он быстро остыл, «записав» магнитное поле Луны.
После серии экспериментов при разной температуре команда выяснила, что зерна сформировались, когда Луна имела магнитное поле в 10 раз слабее земного.
Такое поле в 1000 раз сильнее, чем то, которое измерили астронавты, и намного сильнее, чем было бы поле, созданное за счет Земли.
Тику уверена, что лунное динамо все еще работало 1–2,5 млрд лет назад. Долгое существование поля исключает то, что динамо стало результатом сильных ударов, которые могли породить только временные магнитные поля. Но удары, достаточно сильные, чтобы создать даже временное магнитное поле, завершились почти 3,7 млрд лет назад. Скорее всего, говорит Тику, роль сыграло множество механизмов.
Сильное магнитное поле Луны, вероятно, было сформировано влиянием гравитационного притяжения Земли на лунную мантию и колебаниями мантии, которые начинали водоворот в жидком ядре Луны. Однако по мере того как Луна удалялась от Земли, и гравитационное притяжение становилось слабее, начал преобладать другой механизм, который производил более слабое поле.
Есть вероятность, что более слабое поле образовалось, когда ядро Луны остывало, а энергия выделялась за счет затвердевающего железа и взбалтывания ядра более легкими элементами, такими как углерод и сера.
Результаты исследования важны, когда речь идет об инопланетных мирах, которые могут поддерживать жизнь. Небольшие планетные тела нельзя вычеркивать из списка тех, которые могут иметь постоянные магнитные поля — важный фактор для наличия атмосферы и воды
