Десятилетиями ученые спорили о том, обладала ли Луна когда-либо устойчивым, сильным магнитным полем. Новый анализ лунных пород, собранных в эпоху программы «Аполлон», предполагает, что хотя Луна и переживала периоды интенсивной магнитной активности, они были кратковременными и редкими – длились всего несколько тысяч лет, возможно, даже десятилетий, а не были долгоживущей особенностью. Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, уточняет наше понимание ранней истории Луны и сил, которые сформировали ее магнитную среду.
Затянувшиеся Споры и Смещение Выборок «Аполлона»
В основе тайны лежит ограниченное географическое распределение мест посадки миссий «Аполлон». Астронавты приземлялись примерно в одних и тех же экваториальных регионах, в основном на темных, плоских базальтовых равнинах, называемых морями. Эти области богаты титановыми базальтами, что делает их легкими целями для посадки, но создает смещенную выборку общего состава Луны.
Первоначальный анализ этих пород указывал на более сильное и устойчивое магнитное поле, чем позволяли некоторые модели. Небольшое ядро Луны – всего одна седьмая ее радиуса – делало долгосрочное сильное поле маловероятным. Это несоответствие подпитывало споры.
Титан как Ключ: Связь Между Составом Породы и Магнитной Силой
Новое исследование связывает содержание титана в лунных породах непосредственно с их магнитной силой. Образцы с менее чем 6% титана демонстрировали слабое магнитное поле, в то время как образцы с более высокой концентрацией показывали значительно более сильный магнетизм. Эта корреляция предполагает, что периоды интенсивной магнитной активности совпадали с плавлением богатых титаном материалов глубоко в мантии Луны.
«В течение очень коротких периодов времени…плавление богатых титаном пород на границе ядра и мантии Луны приводило к возникновению очень сильного поля». – Клэр Николс, Оксфордский университет.
Это плавление, вероятно, произошло из-за локальных источников тепла, вызывающих временные всплески магнетизма. Исследование подтверждает, что магнитное поле Луны в основном было слабым на протяжении большей части ее 4,5-миллиардной истории, с краткими, локализованными всплесками сильной активности.
Лунные Породы: Ограниченный, Но Важный Набор Данных
Архив «Аполлона» содержит около 382 кг лунных пород, что составляет значительную часть из 650 кг на Земле (включая метеориты). Хотя эти образцы тщательно изучались, всегда было известно, что это статистически смещенная подвыборка всей геологической летописи Луны. Исследовательская группа провела моделирование, подтвердившее, что случайная выборка лунного материала имела бы лишь небольшой шанс включения пород с сильным магнетизмом. Это подтверждает необходимость более разнообразных выборок.
Будущие Исследования с Программой «Артемида»
Миссии NASA «Артемида» направлены на устранение этого смещения выборок путем посадки в более широком диапазоне лунных местоположений. Сбор образцов по более широкому географическому диапазону предоставит более полную картину магнитной истории Луны. Это поможет подтвердить, были ли эти всплески сильного магнетизма широко распространенными или локализованными в определенных регионах.
В конечном счете, новый анализ пород, собранных в эпоху программы «Аполлон», проясняет, что хотя Луна и испытывала сильную магнитную активность, это было мимолетным явлением, а не устойчивой характеристикой ее ранней эволюции. Грядущие миссии «Артемида» обещают заполнить пробелы в наших знаниях и разрешить любые оставшиеся неопределенности.
