4 Minuten
Jau dešimtmečius mokslininkus glumina stipraus magnetizmo zonos tam tikruose mėnulio uolienose, ypač ryškios tolimajame Mėnulio šone, netoli pietų poliaus. Skirtingai nei Žemė, kurią saugo galingas planetinis magnetinis laukas, sukuriamas skysto išorinio branduolio, Mėnulio magnetinis laukas yra silpnas ir netolygus—daugiausia būdingas plutai. Tad kaip paaiškinti, kad kai kurios mėnulio uolienos pasižymi gerokai stipresniu magnetizmu nei šiose sąlygose galima tikėtis?
Istoriniai tyrimai ir netikėti „Apollo“ rezultatai
Pirmieji išsamūs Mėnulio magnetizmo tyrimai prasidėjo 1959-aisiais, kai Sovietų Sąjungos „Luna 1“ misija patvirtino, jog reikšmingo planetinio magnetinio lauko ten nėra. Vėlesni orbitiniai stebėjimai ir „Apollo“ astronautų parvežti mėginiai atskleidė silpnus, bet lokalizuotus magnetinius laukus Mėnulio plutoje, greičiausiai paveiktus Saulės vėjo ir kosminės spinduliuotės. Vis dėlto kai kurie „Apollo“ mėginiai rodė, kad jų uolienos susiformavo stipraus magnetinio lauko sąlygomis—tai prieštaravo dabartinėms Mėnulio sąlygoms.
Šis neatitikimas paskatino diskusijas ir įvairias teorijas: galbūt kadaise Mėnulyje egzistavo stiprus globalus magnetinis laukas (vadinamas Mėnulio dinama), arba, priešingai, gal stiprius magnetinius efektus sukėlė įspūdingo masto asteroidų smūgiai.
Nauji atradimai: kataklizmiški smūgiai ir plazmos debesys
Planeritikos mokslininkų iš Masačusetso technologijos instituto (MIT) komanda pasiūlė naują, galimą Mėnulio magnetizmo mįslės sprendimą. Neseniai recenzuotame tyrime jie siūlo, kad masyvūs asteroidų smūgiai, suformavę didžiules kraterių struktūras, laikinai galėjo sustiprinti senovinį Mėnulio magnetinį lauką, sukurdami milžiniškus jonizuotos plazmos debesis.
Pasak dr. Isaac Narrett, tyrimo vadovo ir MIT planetologo, jų sukurti modeliai rodo, kad pakankamai didelis asteroidas atsitrenkęs į Mėnulio paviršių išgarina milžiniškus medžiagos kiekius ir suformuoja sparčiai plečiamą plazmos debesį. Trumpą laiką—maždaug 40 minučių pagal modelį—ši plazma sąveikauja su egzistuojančiu silpnu Mėnulio magnetiniu lauku, laikinai jį ženkliai sustiprindama ir taip įmagnetindama aplinkines uolienas.
„Ilgą laiką mėnulio magnetizmo kilmė išliko paslaptis. Mūsų tyrimas rodo, kad laikini procesai, ypač tolimajame šone, galėtų paaiškinti stiprias magnetines anomalijas, fiksuotas orbitinėse misijose“, – aiškina Narrett.
Imbriumo jūros smūgio įtaka
Vienas iš didžiausių Mėnulio smūginių baseinų–Mare Imbrium–tapo svarbiu šios hipotezės patvirtinimu. Ypač magnetinės uolienos tolimajame pietiniame poliuje išsidėsčiusios beveik tiksliai Mare Imbrium antipode–taške, kuris yra tiesiai priešingoje paviršiaus pusėje. MIT modeliavimas rodo, jog šio milžiniško smūgio sukelta smūginė banga galėjo prasiskverbti per Mėnulio vidų ir susikoncentruoti tolimojo pietinio ašigalio regione. Ten, susijungus smūgio bangai ir plazmos debesims, vietinis magnetinis laukas būtų stipriai padidėjęs būtent tuo momentu, kai uolienos vėso ir stingdavo.
„Tai panašu į kortelių su magnetais metimą ore laikino magnetinio lauko sąlygomis—jas nukritus, jų išsidėstymas įtvirtinamas akmenyje ir išlieka kaip magnetinis įrašas“, – pažymi MIT tyrėjas Benjamin Weiss.
Mėnulio magnetizmas: dinamos ir smūgių sąveika
MIT komanda teigia, kad ankstyvuoju laikotarpiu Mėnulyje veikė dinama iš dalinai išlydyto branduolio, kuri kūrė tik 2 % dabartinio Žemės lauko stiprumo. Didelio meteorito smūgis, veikiant jau egzistuojančiam (kad ir labai silpnam) magnetiniam laukui, geriausiai paaiškina neįprastai stiprų kai kurių Mėnulio regionų įmagnetinimą, lyginant su iki tol siūlytais modeliais.
Šis tyrimas sujungia dvi pagrindines hipotezes: vietoje to, kad Mėnulio magnetizmą visiškai aiškintume tik senovine dinama ar tik smūgio fenomenais, tyrimas pabrėžia jų sąveiką. Senoji dinama suformavo foninį lauką, o reti, didelės energijos smūgiai tapo katalizatoriumi tiek stiprioms, tiek lokalizuotoms magnetinėms anomalijoms, išlikusioms uolienose.
Ateities misijos ir patikrinimas—Artemis epocha
NASA Artemis programa ruošiasi išsiųsti astronautus į Mėnulio pietinį ašigalį, tad viltys išspręsti Mėnulio magnetizmo mįslę yra kaip niekada didelės. Tikimasi, kad nauji mėginiai iš magnetiškai neįprastų tolimojo šono regionų, ypač aplink pietų ašigalį, galėtų galutinai patvirtinti plazmos-smūgio sustiprinimo scenarijų. Šios misijos leis ne tik išbandyti naujausius modelius, bet ir plėsti Mėnulio geofizikos žinias, atskleisdamos, kaip panašūs procesai gali vykti ir kitose uolinėse planetose.
Išvada
Magnetizuotų Mėnulio uolienų paslaptis pagaliau gali būti atskleista: tai buvo trumpalaikė, audringa įvykių virtinė, kai siaubingas smūgis drauge su silpna sena dinama paliko akmenyse netikėtai stiprius magnetinius ženklus. Artėjant naujoms Mėnulio misijoms ir renkantis daugiau duomenų, šie atradimai pabrėžia, kad planetos mokslas primena detektyvinę istoriją: kiekvienas naujas mėginys mus priartina prie Mėnulio dramatiško raidos kelio ir kosminių jėgų, kurios suformavo jo magnetinį „peizažą“.
Kommentare