Дослідники з кафедри наук про Землю Оксфордського університету вирішили давню суперечку щодо сили магнітного поля Місяця. Протягом десятиліть вчені сперечалися, чи мав Місяць сильне чи слабке магнітне поле на ранньому етапі своєї історії (3,5–4 млрд років тому). Тепер новий аналіз показує, що обидві сторони суперечки фактично праві.
Виняткові події сильного магнетизму
Використовуючи зразки, зібрані під час місій Apollo, науковці виявили, що іноді Місяць мав надзвичайно сильне магнітне поле — навіть сильніше, ніж Земля. Але ці періоди були дуже короткими й винятковими — більшу частину часу Місяць мав слабке поле.
Причиною тривалої дискусії є те, що всі місії Apollo сідали в одному і тому ж місці, де була висока концентрація гірських порід, які випадково зафіксували ці рідкісні випадки сильного магнетизму.
Нове дослідження показує, що зразки, зібрані програмою Apollo, є упередженими щодо надзвичайно рідкісних подій, які тривали кілька тисяч років, але дотепер їх інтерпретували як такі, що представляють 0,5 млрд років історії Місяця. Зараз здається, що упередженість вибірки завадила нам усвідомити, наскільки короткими та рідкісними були ці події з сильним магнетизмом.
Як маленький Місяць створив великий магнетизм
Попри сильний магнетизм місячних зразків, зібраних місією Apollo, багато науковців вважали, що Місяць може мати лише слабке або взагалі відсутнє магнітне поле, аргументуючи це тим, що відносно невеликий розмір ядра Місяця (близько 1/7 його радіуса) не дозволяє йому генерувати сильне поле. Однак нове дослідження пропонує механізм, за допомогою якого сильне поле може бути тимчасово згенероване та збережене.
Дослідницька група проаналізувала хімічний склад одного з видів місячних порід, відомих як базальти Моря, і виявила нову закономірність між вмістом титану в них і силою їхнього магнітного поля. Усі місячні зразки, в яких було зафіксоване сильне магнітне поле, містили велику кількість титану, а зразки, що містили менш ніж 6 % титану за вагою, мали слабке магнітне поле.
Це свідчить про те, що утворення гірських порід з високим вмістом титану і генерація сильного місячного магнітного поля пов’язані між собою. Дослідники вважають, що обидва процеси були викликані плавленням багатих на титан матеріалів у глибинах Місяця, що тимчасово створило дуже сильне магнітне поле.
Професор Ніколс додав: «Зараз ми вважаємо, що протягом більшої частини історії Місяця його магнітне поле було слабким, що відповідає нашому розумінню теорії динамо. Але впродовж дуже коротких періодів — не більш як 5000 років, а можливо, і лише кілька десятиліть — плавлення багатих на титан порід на межі ядра і мантії Місяця призводило до утворення дуже сильного поля».
Помилкова інтерпретація результатів місій Apollo
Оскільки базальти Моря були ідеальним місцем посадки для місій Apollo завдяки своїй відносній рівнинності, астронавти привезли набагато більше титанових базальтів (що містять докази існування сильного магнітного поля), ніж є на поверхні Місяця.
У результаті велика кількість цих порід була проаналізована вченими на Землі, й раніше це інтерпретувалося як ознака того, що місячне магнітне поле було сильним протягом тривалих періодів його історії.
Моделі, розроблені у межах дослідження, підтверджують це припущення і свідчать про те, що при вимірюванні випадкової вибірки зразків майже неможливо, щоб будь-який із них зафіксував такі рідкісні випадки сильного магнітного поля.
Що можуть розкрити майбутні місії
Науковці заявляють про вдалу випадковість місій Apollo. Так, один зі співавторів дослідження, доцент Джон Вейд, сказав: «Лише завдяки випадковості місії Apollo зосередилися на регіоні Моря Місяця — якби вони приземлилися деінде, ми, ймовірно, дійшли б висновку, що супутник Землі завжди мав лише слабке магнітне поле, і повністю пропустили б цю важливу частину ранньої історії Місяця».
Співавтор дослідження доктор Саймон Стівенсон додав: «Тепер ми можемо прогнозувати, які типи зразків зберігатимуть певну напруженість магнітного поля Місяця. Майбутні місії Artemis дадуть змогу перевірити цю гіпотезу й глибше дослідити історію місячного магнітного поля».
За матеріалами phys.org
