Предполагается, что в прошлом у Луны было слабое магнитное поле, исчезнувшее давно, но следы которого обнаруживаются в лунных породах. Например, космонавты миссии «Аполлон» привезли камни, в которых ученые нашли остаточную намагниченность. Главный вопрос, с которым исследователи сталкиваются уже много лет: почему эти аномалии наблюдаются до сих пор, хотя по идее этого не должно быть? Команда ученых из США приблизилась к ответу.
Астрономы предполагали, что в далеком прошлом Луна обладала магнитным полем. Образцы, доставленные космонавтами миссий «Аполлон» В 1960-70-х годах, равно как и глобальные измерения нашего спутника, проведенные дистанционно с помощью космических аппаратов, подтвердили эту гипотезу и продемонстрировали её истинность. остаточной намагниченности в лунных породах.
В большинстве случаев магнитное поле планет и их спутников обуславливается собственными процессами возбуждения. динамо-механизмомПроцесс генерации энергии осуществляется за счет движения проводящих электрический ток металлов в раскалённом ядре.
Земля создает магнитное поле благодаря внутреннему динамо. Считается, что Луна когда-то выполняла ту же функцию. Металлическое ядро спутника значительно меньше земного, поэтому магнитное поле там было, вероятно, слабее. Ученые полагают, что в таком случае остаточная намагниченность лунных пород не наблюдалась бы, но это наблюдается.
Гипотеза, объясняющая магнитные аномалии, заключается в усилении слабого магнитного поля после гигантского удара. Некоторые ученые считают, что удар мог породить облако плазмы, вследствие чего произошло усиление магнитного поля. Плазма — ионизированный газ с заряженными частицами (электронами и ионами). Движение этих частиц может быть причиной наблюдаемого эффекта.
В 2020-м году американские физики Рона Оран и… Rona Oran) и Бенджамин Вайс (Benjamin Weiss) из Массачусетского технологического института проверили Ученые провели моделирование гигантского удара по Луне на компьютере, учитывая при этом генерируемое Солнцем магнитное поле, распространяющееся в межпланетном пространстве. Ввиду отсутствия собственного магнитного поля у естественного спутника Земли, для эксперимента исследователи использовали внешний источник.
Магнитное поле Солнца достигает Луны, но слабое на таком расстоянии. Оран и Вайс исследовали: может ли облако плазмы от падения астероида временно усилить это поле, чтобы объяснить остаточную намагниченность пород. Даже самый мощный удар и образовавшаяся плазма не дают такой возможности. Гипотеза оказалась неверной.
Оран и Вайс в новом исследовании воспользовались древним магнитным полем Луны, создаваемым когда-то внутренним динамо-механизмом. С учётом размера лунного ядра физики рассчитали, что его сила составляла почти один микротесла, то есть примерно в 50 раз слабее, чем у магнитного поля Земли.
Учёные провели моделирование ситуации с сильным ударом по поверхности Луны, подобным тому, что вызвало… Моря Дождей На стороне, виденной с Земли, возникло бы огромное облако плазмы из-за испарения части лунной поверхности. Физики моделировали, как образующаяся плазма будет взаимодействовать с слабым магнитным полем Луны.
Моделирование установило: при ударе облако плазмы расширилось бы, обошло бы Луну и сконцентрировалось на противоположной стороне от места падения метеорита — в районе южного полюса. Там плазма сжалась бы и временно усилила слабое магнитное поле Луны. Весь процесс длился всего 40 минут, но этого достаточно, чтобы породы сохранили «магнитный отпечаток».
Физики считают, что удар вызвал сильную сейсмическую волну, прошедшую через Луну и достигнув противоположной стороны, «встряхнув» породы в зоне усиленного магнитного поля. Временное нарушение ориентации электронов в кристаллах пород привело к их зафиксированному состоянию в направлении усиленного магнитного поля.
По мнению американских физиков, причиной остаточной намагниченности является совместное действие временного усиления магнитного поля и сейсмического воздействия.
Исследование ученых базируется на моделировании, а не на изучении реальных проб горных пород. Работа опирается на логические и математические выкладки, а не на физических данных, поэтому требует внимательного отношения.
Модель построена на предположениях, не имеющих эмпирического подтверждения. К таковым относятся гипотеза о «плазменном облаке», которое могло бы облететь Луну, и направление сейсмических волн, якобы вызванных падением метеорита.
Гипотезу возможно подтвердить или опровергнуть лишь после детального изучения пород в аномальных районах.
Участники миссии NASA «Артемида» могут провести подобные исследования при посадке в районе южного полюса.
Ранее Naked Science писал Мультиимпактная гипотеза Николая Горькавого гласит, что около 90 процентов лунных пород представляют собой обломки земных пород, выброшенные в космос. По этой теории магнитное поле Луны было силой, равной земному, что подтверждается некоторыми образцами лунного грунта, привезенными на Землю миссиями «Аполлон». В таком сценарии следы сильного древнего магнитного поля в лунных породах не требуют дополнительных предположений о плазменном усилении.
Выводы Оран и Вайса опубликованы в журнале Science Advances.
