Још од ере Аполона научници су знали да је Месец у прошлости имао некакво магнетно поље, али сада га нема. Нова истраживања узорака месеца Аполло дају одговоре на нека од ових питања, али такође стварају много више питања на која је потребно одговорити.
Лунарни узорци враћени у мисије Аполона показују доказ магнетизације. Стене се магнетишу када се загреју, а затим охладе у магнетном пољу. Кад се охладе испод температуре Цурие (око 800 степени Ц, зависно од материјала), металне честице у стени уздижу се дуж магнетних поља околине и смрзавају се у том положају, стварајући остатак магнетизације.
Ова магнетизација се такође може мерити из свемира. Студије са сателита у орбити су показале да се магнетизација магнета протеже знатно изван региона које су узели узорци астронаута Аполона. Сва ова магнетизација значи да је Месец морао имати магнетно поље у неком тренутку своје ране историје.
Већина магнетних поља која познајемо у Сунчевом систему генерирана је динамом. У основи, то укључује конвекцију у металном течном језгру, која ефикасно помера електроне атома метала, стварајући електричну струју. Ова струја тада индукује магнетно поље. Сматра се да сама конвекција потиче хлађењем. Како се спољна језгра хлади, хладнији делови тоне у унутрашњост и остављају топлији унутрашњи делови да се помере према спољашњости.
Будући да је Месец толико мали, очекује се да ће се магнетни динамом који покреће конвективним хлађењем угасити пре неких 4,2 милијарде година. Дакле, за доказ магнетизације после овог времена потребан је или 1) извор енергије који није хлађење да би покренуо кретање течне језгре, или 2) потпуно другачији механизам за стварање магнетних поља.
Лабораторијски експерименти сугерисали су једну такву алтернативну методу. Велики утицаји на формирање базена могу створити краткотрајна магнетна поља на Месецу, која би била забележена у врућим материјалима избаченим током удара. У ствари, нека запажања магнетизације налазе се на супротној страни Месеца (антипод) из великих базена.
Па, како можете знати да ли је магнетизација у стени формирана језгром динамом или ударним догађајем? Па, магнетна поља изазвана ударом трају само око 1 дан. Ако би се стијена охладила врло споро, не би снимила тако краткотрајно магнетно поље, тако да је сваки магнетизам који задржава мора произвести динамо. Такође, стене које су биле умешане у утицаје показују доказе шока у својим минералима.
Један лунарни узорак, број 76535, који показује споро споро хлађење и нема ударних ефеката, има изражено остатак магнетизације. Ово, заједно са старошћу узорка, сугерише да је Месец имао течно језгро и магнетно поље настало динамом пре 4,2 милијарде година. Такав основни динамо је у складу са конвективним хлађењем. Али, шта ако има млађих узорака?
Нове студије које су недавно објавиле Ерин Схеа и њене колеге Сциенце навеле су да је то можда случај. Госпођа Схеа, студентица МИТ-а и њен тим проучавали су узорак 10020, базалтну кобилу стару 3,7 милијарди година, коју су астронаути Аполло 11 вратили. Они су показали да узорак 10020 не показује доказе шока у својим минералима. Проценили су да је узорку потребно више од 12 дана да се охлади, што је много спорије од животног века магнетног поља изазваног ударцем. И открили су да је узорак јако магнетизован.
Из својих студија, госпођа Схеа и њене колеге закључују да је Месец имао снажно магнетно динамо, а самим тим и покретно метално језгро, пре око 3,7 милијарди година. То је прошло након времена кад би се конвективни расхладни динамо угасио. Међутим, није јасно да ли је динамант непрекидно био активан од пре 4,2 милијарде година или је механизам који је померао течно језгро био исти у 4,2 и 3,8 милијарди година. Дакле, који су други начини да се течно језгро настави да се креће?
Недавне студије тима француских и белгијских научника, на челу са др Ле Барсом, указују на то да велики утицаји могу да откључају Месец од његове синхроне ротације са Земљом. Ово би створило плиму у течном језгру, слично Земљиним океанима. Ове осеке језгре изазвале би значајна изобличења на граници језгре и плашта, што би могло да покрене протоке великих размера у језгру, стварајући динаму.
У другом недавном истраживању, др Двиер и његове колеге су сугерисали да би прецесија оси лунарног спина могла да помеша течно језгро. Блискост раног Месеца са Земљом учинила би да се месечина оси окретања окреће. Ова прецесија би узроковала различита кретања у течном језгру и прекривајућем чврстом плашту, производећи дуготрајно (дуже од милијарду година) механичко мешање језгре. Доктор Двиер и његов тим процењују да би се такав динамом природно угасио пре око 2,7 милијарди година пошто се Месец током времена удаљавао од Земље, умањивши његов гравитациони утицај.
Нажалост, магнетно поље које је предложила студија узорка 10020 не одговара ниједној од ових могућности. Оба ова модела би пружала магнетна поља која су преслаба да би произвела снажну магнетизацију која је примећена у узорку 10020. Да би се објаснила ова нова открића, треба наћи другу методу за мобилизацију течне језгре Месеца.
Извори:
Дугоживети лунарни језгро Динамо. Схеа и др. Наука 27, јануар 2012, 453-456. дои: 10.1126 / наука.1215359.
Дуготрајни лунарни динаман вођен непрекидним механичким мешањем. Ле Барс и др. Натуре 479, новембар 2011, 212-214. дои: 10.1038 / природа10564.
Динамо утицао на рани Месец. Двиер ет ал. Натуре 479, новембар 2011, 215-218. дои: 10.1038 / природа10565.
