Лунные породы шепчут о древних катастрофах: удары астероидов объяснили тайну магнетизма спутника
Луна давно лишена собственного магнитного поля, но загадка её необычно намагниченных пород десятилетиями оставалась неразгаданной. Особенно это касается обратной стороны спутника, где встречаются участки с аномально сильной намагниченностью.
Новое исследование специалистов Массачусетского технологического института (MIT), опубликованное в журнале Science Advances, предлагает объяснение этой тайне.
Почему вопрос магнетизма Луны так важен
На первый взгляд Луна не должна обладать заметным магнитным полем. Её ядро слишком маленькое и холодное, чтобы поддерживать активное динамо, как у Земли. Ранее предполагалось, что источником магнетизма могло быть Солнце. Однако моделирование, проведённое в 2020 году, показало: солнечного поля явно недостаточно, чтобы объяснить найденные данные.
Моделирование с помощью суперкомпьютера
Учёные использовали вычислительные мощности MIT SuperCloud и провели симуляции, которые показали: древние удары крупных астероидов по Луне могли кратковременно усиливать её слабое магнитное поле. В этот момент породы и "запоминали" магнитный импульс.
Как работает механизм усиления
"Луна имела очень слабое динамо — около одной микротеслы, что в 50 раз меньше, чем у Земли. Но удар крупного астероида испарял поверхность, создавая плазму, которая концентрировалась на обратной стороне, где и находят намагниченные породы", — по словам первого автора исследования Исаака Нарретта.
Роль плазмы и сейсмических волн
Симуляции показали, что облако плазмы сжимало и усиливало слабое магнитное поле Луны примерно на сорок минут. На первый взгляд, этого времени недостаточно, чтобы оставить "магнитную память" на миллиарды лет. Однако в процесс вмешивались сейсмические волны от удара.
Они создавали механические колебания в породах, помогая электронам выстраиваться вдоль временного магнитного поля. После того как оно исчезало, электроны фиксировались на месте, сохраняя сигнатуру на протяжении геологических эпох.
Ответ на старую загадку
"В течение нескольких десятилетий существовала своего рода головоломка по поводу магнетизма Луны — это от ударов или от динамо-машины? И вот мы говорим, что это немного и то, и другое, и это проверяемая гипотеза, что приятно", — пояснил соавтор работы, физик плазмы из MIT Рона Оран.
Таким образом, исследование объединяет две основные версии и объясняет неоднородность магнитных аномалий на Луне.
Последствия для планетологии
Результаты имеют значение не только для понимания прошлого Луны. Аналогичные процессы могли происходить на Марсе и Меркурии, которые также демонстрируют локальные магнитные сигнатуры при отсутствии активного динамо. Это открытие помогает глубже понять внутреннее строение планет и историю их эволюции.
Следующий шаг — миссия "Артемида"
Для окончательной проверки гипотезы необходимы новые образцы лунных пород, особенно с обратной стороны Луны. Учёные надеются получить их в ближайшие годы в рамках миссий NASA "Артемида". Эти данные позволят подтвердить или уточнить выводы моделирования.
Уточнения
Магнети́зм - форма взаимодействия движущихся электрических зарядов, осуществляемая на расстоянии посредством магнитного поля. Наряду с электричеством, магнетизм — одно из проявлений электромагнитного взаимодействия.