Планетологи продлили жизнь «лунного динамо» на 500 миллионов лет

«Лунное динамо» - причина существования временного магнитного поля Луны - просуществовало на 500 миллионов лет дольше, чем показывали предыдущие исследования его активности, заявляют американские и французские астрономы в статье, опубликованной в журнале Science.

Американские лунные экспедиции «Аполлон» доставили на Землю множество образцов лунного грунта и материи. Среди них встречаются очень древние обломки пород, чей возраст приближается к времени формирования системы Земля-Луна. Исследование магнитных свойств нескольких из этих образцов показало, что Луна обладала слабым магнитным полем в древности, которое исчезло к настоящему времени.

Группа планетологов под руководством Эрин Ши (Erin Shea) из Массачусетского технологического института (США) изучала магнитные свойства одного из таких фрагментов, известным под кодовым названием «образец 10020». Этот фрагмент лунного базальта был получен в 1969 году экспедицией «Аполлон-11» - первыми людьми, побывавшими на поверхности Луны.

Ши и ее коллеги вычислили возраст минерала, сравнив соотношение изотопов - аргона-39 и аргона-40 - в его составе. По расчетам ученых, образец 10020 сформировался в далеком прошлом спутника Земли, примерно 3,7 миллиарда лет назад. Таким образом, данный фрагмент базальта на 500 миллионов лет моложе, чем большинство других частиц лунных пород, возраст которых приближается к 4,2 миллиарда лет.

Как отмечают исследователи, предыдущие попытки измерить «намагниченность» образца 10020 окончились безрезультатно из-за того, что их предшественники не смогли в полной мере учесть особенности процесса формирования лунного базальта в присутствии магнитного поля.

Для корректного определения ориентации магнитного поля в момент рождения обломка лунного базальта ученые разделили его на две части - магнитно-мягкую и магнитно-жесткую. Первая состоит из пород, намагниченность которых можно нейтрализовать при помощи слабого магнитного поля, а вторая - из более «магнитоупорных» минералов.

Исследователи вычислили силу и направленность магнитного поля, необходимого для магнитной нейтрализации каждой половинки образца 10020. В первом случае сила поля была несколько ниже 17 миллитесла, что сравнимо с силой магнита для холодильника, а во втором могла достигать 66-290 миллитесла.

Эти данные астрофизики использовали для вычисления силы магнитного поля Луны, при которой было возможно образование пород с такой намагниченностью. По их расчетам, Луна обладала магнитным полем мощностью около 55-66 микротесла на той глубине, на которой был сформирован образец 10020. Для сравнения, сила магнитного поля Земли на поверхности составляет около 50 микротесла.

Таким образом, «лунное динамо» продолжало существовать как минимум 500 миллионов «дополнительных» лет после формирования образцов, изученных предшественниками Ши и ее коллег. Как полагают ученые, высокая сила магнитного поля потребует пересмотра основных положений этой теории, если их выводы будут подтверждены другими коллективами астрономов.