Ученые уточняют время гибели магнитного поля Луны

Москва, 12:33, 04 Янв 2020, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Обычный компас будет мало полезен на Луне, которой сегодня не хватает глобального магнитного поля.

Но Луна действительно создала магнитное поле миллиарды лет назад, и оно, вероятно, было даже сильнее, чем поле Земли сегодня. Ученые считают, что это лунное магнитное поле, как и поле Земли, было создано мощным вращением ядра Луны. В какой-то момент это динамо остановилось и созданное им магнитное поле прекратилось.

Теперь ученые из Массачусетского технологического института и других стран точно определили время окончания лунного динамо — около 1 миллиарда лет назад. Результаты появляются сегодня в журнале Science Advances.

Новое открытие исключает некоторые теории того, что двигало лунное динамо на более поздних стадиях, и поддерживает один конкретный механизм: кристаллизацию ядра Луны. Когда внутренняя железная сердцевина луны кристаллизовалась, электрически заряженная жидкость жидкой сердцевины плавно перемешивалась, создавая эффект динамо.

 «Магнитное поле — это та туманная вещь, которая пронизывает пространство, подобно невидимому силовому полю», — говорит Бенджамин Вейсс, профессор наук о Земле, атмосфере и планетах в Массачусетском технологическом институте. «Мы показали, что динамо, которое создавало магнитное поле Луны, умерло где-то между 1,5 и 1 миллиардом лет назад и, похоже, было приведено в действие земным способом».

Новая динамо-теория

За последние несколько лет группа Вейсса обнаружила признаки сильного магнитного поля, около 100 микротесл, в лунных породах, возраст которых составляет 4 миллиарда лет. Для сравнения, сегодня магнитное поле Земли составляет около 50 микротесл.

В 2017 году группа Вейсса изучила образец, собранный в рамках проекта НАСА «Аполлон», и обнаружила следы гораздо более слабого магнитного поля, ниже 10 микротесл, в лунном камне, возраст которого, как они определили, составляет около 2,5 миллиардов лет. В то время они думали, что, возможно, были задействованы два механизма для лунного динамо: первый мог генерировать гораздо более сильное, более раннее магнитное поле около 4 миллиардов лет назад, а затем был заменен вторым, более долгоживущим механизмом, который поддерживал гораздо более слабое поле, по крайней мере, до 2,5 миллиардов лет назад.

В образце породы возрастом около 1 миллиарда лет магнитное поле составило всего 0,1 микротесл, что говорит о полном прекращении эффекта динамо.

Новые результаты совпадают с предсказанным временем жизни кристаллизации ядра, механизма для лунного динамо, который мог бы генерировать слабое и долгоживущее магнитное поле в более поздней части истории Луны.

Вейсс говорит, что до начала кристаллизации ядра механизм, известный как прецессия, мог приводить в действие гораздо более сильное, хотя и более кратковременное динамо. Прецессия — это явление, при котором твердая внешняя оболочка тела, такого как Луна, в непосредственной близости от гораздо более крупного тела, такого как Земля, колеблется в ответ на его гравитацию. Это колебание нагревает жидкость в ядре.

Около 4 миллиардов лет назад младенческая Луна, вероятно, была гораздо ближе к Земле, чем сегодня, и гораздо более восприимчива к гравитационному воздействию нашей планеты. Когда Луна медленно удалялась от Земли, эффект прецессии уменьшился, в свою очередь ослабив динамо и магнитное поле. Вейсс думает, что, вероятно, около 2,5 миллиардов лет назад кристаллизация ядра стала доминирующим механизмом, благодаря которому лунное динамо продолжало создавать слабое магнитное поле, которое продолжало рассеиваться, когда ядро ​​луны в конечном итоге полностью кристаллизовалось.

Теперь группа ученых попытается измерить направление древнего магнитного поля Луны в надежде получить больше информации об ее эволюции.