Образцы горных пород, доставленные на Землю в ходе программы миссий «Аполлон» в период между 1968 г. и 1972 г. позволили получить большое количество ценной информации об истории Луны, но также они поставили ряд вопросов, некоторые из которых остаются нерешенными до настоящего времени. Так, анализ камней показал, что некоторые из них формировались в присутствии мощного магнитного поля – сравнимого по силе с магнитным полем Земли. Однако ученые до их пор не могут понять, как вокруг тела размером с Луну могло сформироваться настолько мощное магнитное поле.
В новом исследовании геологи из Брауновского университета, США, во главе с Александром Эвансом (Alexander Evans) предлагают возможное решение этой проблемы. Согласно их модели, гигантские образования из камней погружались в жидкую мантию вплоть до ядра, и такая внутренняя конвекция могла вызывать временное формирование мощных магнитных полей. Эти процессы могли с перерывами протекать в течение первого миллиарда лет истории Луны.
Планетные тела формируют магнитные поля за счет процесса, известного как динамо. Медленное рассеяние тепла вызывает конвекцию расплавленных металлов в ядре планеты. Постоянное перемешивание электропроводного материала является причиной возникновения магнитного поля. Именно так формируется магнитное поле Земли, которое защищает нас от самых опасных излучений, испускаемых Солнцем.
Согласно моделям ядра Луны, оно было слишком мало для обеспечения конвекции, необходимой для формирования постоянного мощного магнитного поля. Однако, как показывает Эванс, в жидкой магме, которая покрывала всю поверхность Луны в первые миллионы лет после ее формирования, после первичного осаждения тяжелых минералов оливина и пироксена происходило обогащение оставшегося расплава титаном. В результате формировался вторичный минеральный осадок, который также закристаллизовывался в виде корки у поверхности, ломался под собственным весом на фрагменты диаметром около 60 километров каждый, и фрагмент за фрагментом погружался к ядру на протяжении одного миллиарда лет. При падении относительно холодного фрагмента на раскаленное ядро происходило резкое усиление конвекции в ядре, что приводило к вспышке интенсивности магнитного поля, формируемого по механизму динамо, считает автор.
Согласно автору, предлагаемая его группой модель является тестируемой, и для ее верификации необходимо изучить горные породы, доставленные миссией «Аполлон» не только на предмет наличия минералов, формировавшихся в присутствии мощных магнитных полей, но и на предмет наличия минералов, образовавшихся в «промежуточные» периоды между пиками интенсивности напряженности поля, когда магнитное поле Луны возвращалось на нижний уровень.
Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220114091537
Обозрение "Terra & Comp".
