Образцы древних пород Луны с «Аполлона-15» помогли ученым выяснить, что спутница Земли лишилась магнитного поля относительно недавно, около миллиарда лет назад, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
«Проблема в изучении лунного магнитного поля заключается в том, что недра Луны остыли примерно 3 миллиарда лет назад, из-за чего новые породы, хранящие в себе следы магнитного поля планеты, просто перестали формироваться. Мы обнаружили, что стекловидный материал, склеивающий некоторые образцы пород с «Аполлона-15″, хранит в себе следы магнитного поля гораздо поздних эпох», — рассказывает Беджамин Вайсс (Benjamin Weiss) из Массачусетского технологического института (США).
Лунная юла
Американские астронавты во время миссий «Аполлонов» доставили на Землю образцы лунной породы, которые несли в себе следы магнитного поля, которого лишена современная Луна. С другой стороны, масса и размеры Луны слишком малы для возникновения в ее недрах «магнитного динамо» — потоков расплавленного металла, которые являются источником магнитного поля, в частности, на Земле.
Возникает вопрос – откуда взялось это поле, и почему оно просуществовало более миллиарда лет после формирования планеты? Пытаясь разрешить эту загадку, ученые сформулировали несколько разных идей, опираясь на химический, изотопный и минеральный состав пород с «Аполлонов».
К примеру, в 2011 году планетологи предположили, что потоки металла могли возникнуть в ядре Луны в результате того, что ее ядро было «взболтано» после столкновения с крупным астероидом. Другие группы ученых говорили о том, что следы магнитного поля в образцах с Луны являются аномалией и что луна не обладала сильным магнитным полем в прошлом.
Вайсс и его коллеги нашли новые следы магнитного поля Луны, подтвердившие его существование и указавшие на его необычную историю, изучая образцы пород, собранных в кратере Дюны в море Дождей и доставленных на Землю экспедицией «Аполлон-15» в 1971 году.
Эти фрагменты пород, как рассказывает Вайсс, представляют собой осколки древней коры и мантии Луны, которые в далеком прошлом были «катапультированы» из ее недр при падении крупного метеорита. Часть этих пород расплавилась, сформировав особый стекловидный материал, нити и капли которого скрепляли уцелевшие «булыжники» горных пород.
Загадки и ответы «Аполлонов»
В прошлом, по словам ученых, их коллеги обращали внимание только на сами породы и игнорировали «стекло», считая, что оно сформировалось в эпоху, когда магнитного поля Луны уже не существовало.
Команда Вайсса выяснила, что это было не так, обнаружив множество мелких «намагниченных» зерен железных минералов внутри этого стекла, которые помогли им узнать, был ли магнитный щит у Луны примерно 2,5-1 миллиард лет назад, когда, как показали замеры изотопов аргона внутри этих пород, сформировался кратер Дюны.
Оказалось, что на самом деле магнитное поле у Луны тогда было, хотя сила его была очень слабой. Его напряженность, как показывают замеры ученых, составляла всего 5 микротесла, что примерно в десять раз меньше, чем сила «магнитного щита» Земли сегодня, и в сотни раз ниже, чем сила магнитного поля Луны в далеком прошлом.
Подобные результаты замеров показывают, что магнитное «динамо» в недрах Луны жило как минимум на миллиард лет дольше, чем раньше считали ученые, и ставит под сомнение теорию о его временном «оживлении» в результате метеоритных ударов или разогрева недр под действием притяжения Земли.
По мнению Вайсса и его коллег, металл продолжал «кипеть» в ядре Луны благодаря тому, что оно содержало в себе два типа материалов, чья плотность менялась особым образом при повышении или понижении температур и давления, что позволяло им постоянно «меняться местами» даже после того, как спутница Земли почти полностью остыла.
Сейчас астрономы из MIT изучают другие образцы с «Аполлонов» в надежде найти более молодые частицы стекла, которые помогли бы им понять, когда этот круговорот лавы в ее ядре прекратился, и почему сегодня у Луны нет магнитного поля.
