|
Лунные вихри могут быть намагничены невидимой магмой
|
|
|
|
Лунные завитки - это светлые волнистые линии на поверхности Луны, достаточно яркие, чтобы их можно было увидеть в телескоп на заднем дворе. Некоторые люди думают, что они похожи на мазки кисти на абстрактной картине. Но это не просто художественные изыски: снимки НАСА показывают, что отростки некоторых лунных завитков простираются на сотни миль. Лунные завихрения не поддаются простому объяснению, но недавнее моделирование и данные космических аппаратов проливают свет на загадку. Данные показывают, что камни в завихрениях намагничены, и эти камни отклоняют или перенаправляют частицы солнечного ветра, которые постоянно бомбардируют Луну. Вместо этого удар наносится по близлежащим камням. Со временем соседние камни темнеют в результате химических реакций, вызванных столкновениями, в то время как завихрения остаются светлыми. Но как намагничивались камни в лунных вихрях? Сегодня на Луне нет магнитного поля. Ни один астронавт или марсоход еще не посещал лунный вихрь для исследования.
|
|
|
|
"Столкновения могут вызвать магнитные аномалии такого типа", - сказал Майкл Дж. Кравчински, доцент кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах в Вашингтонском университете в Сент-Луисе. Он отмечает, что метеориты регулярно доставляют богатый железом материал в районы на поверхности Луны. "Но есть некоторые завихрения, из-за которых мы просто не уверены, как при ударе мог образоваться объект такой формы и такого размера". Кравчински считает, что более вероятно, что локальное намагничивание вихрей произошло из-за чего-то другого. "Другая теория заключается в том, что под землей находятся лавы, которые медленно охлаждаются в магнитном поле и создают магнитную аномалию", - сказал Кравчински, который разработал эксперименты для проверки этого объяснения. Его результаты опубликованы в журнале Geophysical Research: Planets.
|
|
|
Кравчински и первый автор исследования Юаньюань Лян, которая недавно защитила докторскую диссертацию по наукам о Земле, окружающей среде и планетных науках в области искусств и наук, измерили влияние различных комбинаций химического состава атмосферы и скорости магматического охлаждения на минерал под названием ильменит, чтобы выяснить, могут ли они оказывать намагничивающее действие. "Земные породы очень легко намагничиваются, потому что в них часто содержатся крошечные частицы магнетита, который является магнитным минералом", - сказал Кравчински. "Многие наземные исследования, которые были сосредоточены на материалах с магнетитом, неприменимы к Луне, где нет этого гипермагнитного минерала". Но ильменит, который в изобилии встречается на Луне, также может вступать в реакцию и образовывать частицы металлического железа, которые при определенных условиях могут быть намагничены, выяснили Кравчинский и его команда.
|
|
|
|
"Более мелкие частицы, с которыми мы работали, по-видимому, создавали более сильные магнитные поля, потому что отношение площади поверхности к объему у мелких частиц больше, чем у крупных", - сказал Лян. "При большей площади открытой поверхности более мелкие частицы легче подвергаются реакции восстановления". "Наши аналоговые эксперименты показали, что в лунных условиях мы могли бы создать намагничиваемый материал, который нам был нужен. Таким образом, вполне вероятно, что эти завихрения вызваны подповерхностной магмой", - сказал Кравчински, научный сотрудник Центра космических наук при университете Макдоннелла. Определение происхождения лунных завихрений считается ключевым для понимания того, какие процессы сформировали лунную поверхность, истории магнитного поля на Луне и даже того, как поверхности планет и спутников в целом влияют на окружающую их космическую среду.
|
|
|
|
Это исследование поможет интерпретировать данные, полученные в ходе будущих миссий на Луну, особенно тех, которые исследуют магнитные аномалии на поверхности Луны. НАСА намерено отправить марсоход в зону лунного вихря, известную как "Райнер Гамма", в 2025 году в рамках миссии Lunar Vertex. "Если вы собираетесь создавать магнитные аномалии описанными нами методами, то подземная магма должна содержать большое количество титана", - сказал Кравчински. "Мы видели намеки на то, что в результате этой реакции образуется металлическое железо в лунных метеоритах и в лунных образцах с "Аполлона". Но все эти образцы представляют собой поверхностные потоки лавы, и наше исследование показывает, что охлаждение под землей должно значительно усилить эти реакции образования металлов". На данный момент его экспериментальный подход - лучший способ проверить предсказания о том, как невидимая лава может влиять на магнитные эффекты таинственных лунных завихрений. "Если бы мы могли просто углубиться, мы могли бы увидеть, происходит ли эта реакция", - сказал Кравчински. "Это было бы здорово, но пока это невозможно. Прямо сейчас мы застряли на поверхности".
|
|
|
|
Источник
|
