Тайна магнитного поля Луны впервые разгадана учеными

Международная группа ученых предложила объяснение одной из давних загадок лунной геологии: почему некоторые породы, доставленные на Землю миссиями «Аполлон», свидетельствуют о существовании в прошлом мощного магнитного поля Луны. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.

Сегодня магнитное поле Луны крайне слабое и носит лишь локальный характер — в отличие от мощного глобального поля Земли. Однако образцы лунных пород возрастом около 3,5 миллиарда лет рассказывают совсем другую историю: в далеком прошлом магнитное поле нашего спутника могло быть несравненно сильнее, порой даже сопоставимым с современным земным. Эта находка долгое время ставила исследователей в тупик. Луна значительно меньше Земли и попросту не обладает теми внутренними процессами и запасами энергии, которые поддерживают земное магнитное поле.

Специалисты из Оксфордского университета выдвинули неожиданную гипотезу: мощные магнитные сигналы в лунных породах связаны не с длительным существованием сильного поля, а с редкими и кратковременными всплесками магнитной активности.

Команда заново проанализировала так называемые базальты морей — вулканические породы, образовавшиеся в древних лунных лавовых равнинах. И обнаружила любопытную закономерность: наиболее сильно намагниченные образцы содержали повышенное количество титана.

Вслед за этим исследователи провели компьютерное моделирование, чтобы выяснить, как формирование подобных пород могло повлиять на магнитное поле Луны. Результаты оказались впечатляющими: плавление богатых титаном пород вблизи границы ядра и мантии могло резко усиливать тепловой поток из ядра. Это, в свою очередь, временно запускало или усиливало динамо-процесс — механизм, генерирующий магнитное поле.

Одновременно такие процессы провоцировали извержения лавы с высоким содержанием титана. Именно эти породы и были собраны астронавтами миссий «Аполлон».

По словам геолога Джона Уэйда, полученные результаты могли оказаться искажены из-за ограниченного набора образцов. «Если бы инопланетяне прилетели на Землю всего шесть раз и брали образцы только в одном типе местности, у них возникло бы похожее искажение данных», — отметил он.

Согласно новой гипотезе, периоды сильного магнитного поля на Луне могли длиться лишь несколько тысяч лет — ничтожно малый срок по сравнению с возрастом спутника.

Авторы признают, что модель основана на ограниченном количестве данных, поскольку в распоряжении ученых имеется лишь небольшое число лунных образцов. Однако будущие миссии способны помочь проверить эту гипотезу.

«Теперь мы можем предсказать, какие типы пород должны сохранять следы разных уровней магнитного поля Луны», — подчеркнул геофизик Саймон Стивенсон. По его словам, грядущие миссии программы Artemis откроют возможность собрать новые образцы и значительно продвинуться в понимании истории лунного магнитного поля.