Naujas tyrimas gali būti išsprendęs seniai gluminusią Mėnulio magnetizmo mįslę: kodėl Mėnulio uolienos, pargabentos „Apollo“ misijų metu, rodo buvus itin stiprų magnetinį lauką, kuris kartais prilygo ar net viršijo dabartinį Žemės magnetinį lauką?
Atsižvelgiant į tai, kad Mėnulis yra gerokai mažesnis už mūsų planetą ir neturi tokios pačios vidinės energijos bei branduolio dinamikos, kurios palaiko Žemės magnetinį lauką, stebina, jog maždaug 3,5 mlrd. metų senumo mėginiai pasižymi tokiais ryškiais magnetiniais „parašais“.
Naujoje analizėje Jungtinės Karalystės „Oksfordo universiteto“ mokslininkai daro išvadą, kad šie signalai gali būti trumpalaikių, staigių magnetizmo „šuolių“ pėdsakas. Juos galėjo sukelti senoviniai geologiniai procesai, vykę gerokai anksčiau, nei „Apollo“ misijos nusileido Mėnulyje ir ėmė rinkti mėginius.
„Mūsų naujas tyrimas rodo, kad „Apollo“ mėginiai yra šališki itin retiems įvykiams, trukusiems kelis tūkstančius metų, tačiau iki šiol jie buvo interpretuojami kaip atspindintys 0,5 mlrd. metų Mėnulio istorijos“, – teigia planetų geologė Claire Nichols.
„Dabar panašu, kad atrankos šališkumas neleido mums suvokti, kokie trumpi ir reti buvo šie stipraus magnetizmo epizodai“, – priduria ji.
Tyrėjai iš naujo išanalizavo Mėnulio uolienų mėginius, vadinamus jūrų bazaltais, ieškodami ryšio tarp jų geologinės sudėties ir magnetizacijos stiprumo. Šis rodiklis leidžia spręsti, koks buvo magnetinio lauko stipris tuo metu, kai uolienos susiformavo.
Paaiškėjo aiški sąsaja: stipriau įmagnetintos uolienos turėjo gerokai daugiau titano.
Toliau komanda pasitelkė kompiuterinius modelius, kad patikrintų, ar procesai, dėl kurių susidaro titanu turtingos uolienos, tuo pat metu galėtų sukelti ir intensyvų magnetinį lauką.
Modeliai parodė, kad titanu turtingos medžiagos lydimasis prie ribos tarp branduolio ir mantijos galėjo trumpam padidinti šilumos srautą iš branduolio. Tai galėjo suaktyvinti arba sustiprinti vadinamąjį dinamo mechanizmą, kuris pakelia magnetinio lauko stiprį, kartu sudarydamas sąlygas formuotis titanu turtingiems lavos srautams.
Kadangi „Apollo“ misijos mėginius rinko panašiuose Mėnulio jūrų bazaltų regionuose, netoli vietų, kur, pagal modelį, galėjo tekėti titanu turtinga lava, surinkti akmenys, tikėtina, neatspindi viso Mėnulio vaizdo. Būtent toks atrankos šališkumas, anot mokslininkų, ir daugelį metų klaidino tyrėjus.
„Jei būtume ateiviai, tyrinėjantys Žemę, ir čia būtume nusileidę tik šešis kartus, tikriausiai patirtume panašų atrankos šališkumą, ypač jei rinktumėmės nusileisti ant lygaus paviršiaus“, – sako Žemės mokslininkas Jon Wade.
„Vien atsitiktinumas lėmė, kad „Apollo“ misijos taip dažnai orientavosi į Mėnulio jūrų regioną. Jei būtų nusileista kitur, greičiausiai būtume padarę išvadą, kad Mėnulis visada turėjo tik silpną magnetinį lauką, ir būtume visiškai praleidę šią svarbią ankstyvosios Mėnulio istorijos dalį“, – priduria jis.
Tyrimo autoriai mano, kad tokie intensyvaus magnetizmo laikotarpiai galėjo trukti vos kelis tūkstančius metų – tai tik akimirksnis, palyginti su Mėnulio amžiumi.
Nors hipotezė gerai dera su turimais duomenimis, mokslininkai pripažįsta, kad jų modeliai remiasi keliomis prielaidomis, užpildančiomis informacijos spragas. Pagrindinė problema – Mėnulio uolienų mėginių kiekis išlieka ribotas, todėl rezultatams patvirtinti reikės papildomo modeliavimo ir daugiau duomenų.
Šiandien Mėnulio magnetinis laukas yra labai silpnas ir fragmentiškas, palyginti su stipriu, globaliu Žemės magnetiniu lauku. Ankstesni tyrimai taip pat siūlė kitus paaiškinimus, kodėl uolienose išliko įrašai apie kur kas galingesnį lauką – pavyzdžiui, svarbų vaidmenį galėjo atlikti į Mėnulio paviršių smogę asteroidai.
Vis dėlto tyrėjams optimizmo suteikia planai iki šio dešimtmečio pabaigos vėl nusiųsti žmones į Mėnulį – tai atvertų galimybes atlikti daugiau matavimų ir surinkti naujų uolienų mėginių.
„Dabar galime prognozuoti, kokio tipo mėginiai Mėnulyje išsaugo skirtingo stiprumo magnetinį lauką“, – teigia geologas Simon Stephenson.
„Artėjančios „Artemis“ misijos suteikia progą patikrinti šią hipotezę ir dar giliau panirti į Mėnulio magnetinio lauko istoriją“, – priduria jis.
Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Geoscience“.
