|
Возможное объяснение магнитных аномалий на Луне
|
|
|
|
Предполагается, что в прошлом у Луны могло существовать слабое магнитное поле. Однако оно давно исчезло, но его следы продолжают находить в лунных породах. Например, в камнях, доставленных космонавтами миссии «Аполлон», ученые обнаружили так называемую остаточную намагниченность. Главный вопрос, над которым исследователи ломают голову не одно десятилетие: почему эти аномалии наблюдаются до сих пор, хотя по идее этого происходить не должно? К ответу приблизилась команда ученых из США.
|
|
|
|
Астрономы предполагали, что в далеком прошлом Луна обладала магнитным полем. Образцы, доставленные космонавтами миссий «Аполлон» в 1960-70-х годах, а также глобальные измерения нашего спутника, выполненные дистанционно с помощью космических аппаратов, подтвердили эту гипотезу и показали присутствие остаточной намагниченности в лунных породах.
|
|
|
|
В большинстве случаев магнитные поля планет и их спутников объясняют внутренним самовозбуждающимся динамо-механизмом, при котором оно генерируется за счет движения металлов в расплавленном ядре, способных проводить электрический ток.
|
|
|
|
Земля генерирует магнитное поле посредством внутреннего динамо. Считается, что и Луна могла когда-то делать то же самое. Однако металлическое ядро нашего спутника значительно меньше, а значит магнитное поле там, вероятно, было слабее. В таком случае, полагают ученые, остаточная намагниченность лунных пород не наблюдалась бы, но она есть.
|
|
|
|
|
|
|
Одна из гипотез, объясняющая эти магнитные аномалии, предполагает, что они случились за счет усиления слабого магнитное поля, которое произошло после гигантского удара. По мнению ряда ученых, в результате импактного события могло образоваться облако плазмы, что в свою очередь привело к усилению. Плазма — ионизированный газ, в котором есть заряженные частицы (электроны и ионы), движение этих частиц и может вызвать такой эффект.
|
|
|
|
В 2020 году американские физики Рона Оран (Rona Oran) и Бенджамин Вайс (Benjamin Weiss) из Массачусетского технологического института проверили гипотезу на компьютере. Ученые смоделировали гигантский удар по Луне и одновременно учли генерируемое Солнцем магнитное поле, рассредоточенное в межпланетном пространстве. Поскольку естественный спутник в настоящий момент не имеет собственного магнитного поля, для эксперимента исследователи взяли внешний источник.
|
|
|
|
Магнитное поле, генерируемое Солнцем, достигает Луны, но оно слабое — особенно на таком удалении. Оран и Вайс хотели понять, может ли облако плазмы, образованное от падения астероида, временно усилить это поле, чтобы с его помощью можно было объяснить остаточную намагниченность пород. Оказалось, что даже самый мощный удар и образовавшаяся плазма исключают такую возможность. Гипотеза оказалась не рабочей.
|
|
|
|
В своем новом исследовании Оран и Вайс пошли другим путем. Физики взяли за основу древнее магнитное поле Луны, когда-то создаваемое внутренним динамо-механизмом. Учитывая размер лунного ядра, ученые подсчитали, что сила такого поля должна была составлять почти один микротесла, что приблизительно в 50 раз слабее, чем сила магнитного поля Земли.
|
|
|
|
Исследователи смоделировали сценарий, при котором происходит мощный удар по лунной поверхности, наподобие того, который привел к образованию Моря Дождей на видимой стороне. Это привело бы к образованию огромного облака плазмы, поскольку испарилась бы часть лунной поверхности. Затем физики смоделировали, как образовавшаяся плазма будет взаимодействовать со слабым магнитным полем Луны.
|
|
|
|
Моделирование показало, что при ударе облако плазмы расширилось бы, обогнуло Луну и сконцентрировалось на противоположной стороне от места падения метеорита — в районе южного полюса, где сегодня зачастую фиксируются магнитные аномалии. Там плазма сжалась бы и на короткое время усилила слабое магнитное поле Луны. Весь этот процесс протекал невероятно быстро — длился всего 40 минут, но этого достаточно, чтобы породы сохранили «магнитный отпечаток».
|
|
|
|
Физики полагают, что удар также вызвал мощную сейсмическую волну, которая прошла через Луну и достигла противоположной стороны, «встряхнув» породы в зоне усиленного магнитного поля. Это временно нарушило ориентацию электронов в кристаллах пород. Когда электроны вернулись в стабильное состояние, они зафиксировались в направлении усиленного магнитного поля, следы которого и сохранили.
|
|
|
|
Иными словами, по мнению американских физиков, причиной остаточной намагниченности стало сочетание временного усиления магнитного поля и сейсмического воздействия.
|
|
|
|
Отметим, что работа исследователей основана только на моделировании, а не на анализе реальных образцов пород. То есть исследование построено на логической и математической цепочке событий, а не на физических доказательствах, поэтому к нему стоит относиться с осторожностью.
|
|
|
|
Симуляция опирается на множество допущений, которые в реальной жизни не подтверждены. Это касается и облака плазмы, которое бы «обогнуло Луну», и направления сейсмических волн, якобы возникших после падения астероида.
|
|
|
|
Подтвердить или опровергнуть гипотезу можно только после тщательного изучения пород в аномальных зонах. Например, такие исследования могли бы провести участники миссии NASA «Артемида», высадка которой планируется в районе южного полюса.
|
|
|
|
Источник
|
