Місії NASA Apollo привезли з Місяця зразки породи для наукових досліджень. За роки, що минули, ми дізналися багато нового, але однією з невирішених загадок залишилося питання про магнетизм місячних зразків. Багато з них демонструють ознаки впливу сильних магнітних полів, подібних до земних, хоча зараз у Місяця немає такого поля. Як же ці місячні породи отримали свій магнетизм?
Було зроблено безліч спроб пояснити цю аномалію. Остання з них належить вченим з MIT, які в новій статті, опублікованій у журналі Science Advances, стверджують, що великий удар астероїда на короткий час посилив раннє слабке магнітне поле Місяця – і саме цей сплеск зафіксовано в деяких місячних зразках.
Дані, отримані з спостережень супутників, а також результати, оголошені раніше цього року з місій Китаю Chang’e 5 і Chang’e 6, в основному узгоджуються з існуванням принаймні слабкого магнітного поля на ранньому Місяці. Але звідки взялося це поле? Як правило, такі поля формуються в планетарних тілах в результаті динамо-процесу, коли рідкі метали в ядрі починають конвектувати через повільне розсіювання тепла. Проблема полягає в тому, що маленьке ядро раннього Місяця мало мантію, яка не була набагато холоднішою за ядро, отже, не було б значної конвекції для створення достатньо потужного динамо.
Було запропоновано кілька гіпотез щодо того, як Місяць міг розвинути динамо в ядрі. Наприклад, аналіз 2022 року припустив, що в перші мільярди років, коли Місяць був вкритий розплавленою породою, з величезних каменів формувалися валуни внаслідок охолодження і затвердіння магми. Більш щільні мінерали осідали до ядра, тоді як легші утворювали кору.
Згодом, за словами авторів, саме під поверхнею кристалізувався шар титану, і оскільки він був щільнішим за легші мінерали, що перебували під ним, цей шар врешті-решт розколовся на маленькі шматочки і занурився в мантію (гравітаційний переворот). Температурна різниця між охолоджуючими каменями та гарячим ядром породжувала конвекцію, що створювало періодично сильні магнітні поля – таким чином пояснюючи, чому деякі породи мають цей магнітний підпис, а інші – ні.
А можливо, взагалі немає потреби в наявності магнітного поля, згенерованого динамо. Наприклад, автори дослідження 2021 року вважали, що попередні аналізи місячних зразків могли бути змінені під час процесу. Вони повторно проаналізували зразки з місії Apollo 16 1972 року, використовуючи CO2 лазери для їх нагрівання, уникаючи при цьому змін у магнітних носіях. Вони дійшли висновку, що будь-які магнітні сигнатури в цих зразках можна пояснити ударом метеоритів або комет по Місяцю.