Când vine vorba de studiul planetelor, lunilor și stelelor, câmpurile magnetice sunt foarte mari. Se crede că este rezultatul convecției pe o planetă, aceste câmpuri pot fi diferența dintre o planetă care dă naștere vieții sau devine o minge de rocă fără viață. De ceva timp, oamenii de știință au știut că are câmpul magnetic al Pământului, care este alimentat de un efect dinamo creat prin convecție în miezul său exterior lichid.
Oamenii de știință au susținut de mult timp că Luna a avut cândva un câmp magnetic, care a fost alimentat și de convecția în miezul său. Anterior, se credea că acest câmp a dispărut la aproximativ 1 miliard de ani de la formarea Lunii (aproximativ 3 - 3,5 miliarde de ani în urmă). Dar, potrivit unui nou studiu realizat de Institutul Tehnologic din Massachusetts (MIT), acum se pare că câmpul magnetic al Lunii a continuat să existe încă un miliard de ani.
Studiul, intitulat „O istorie de două miliarde de ani pentru dinamovul lunar”, a apărut recent în jurnal Avansuri științifice. Condusă de Dr. Sonia Tikoo, profesor asistent la Universitatea Rutger și fost cercetător la MIT, echipa a analizat rocile lunare antice colectate de NASA Apollo 15 misiune. Ceea ce au descoperit a fost că roca arăta semne ale unei ființe în câmp magnetic când a fost formată între 1 și 2,5 miliarde de ani în urmă.
Vârsta acestui eșantion de stâncă înseamnă că este semnificativ mai tânără decât altele returnate de misiunile Apollo. Folosind o tehnică pe care au dezvoltat-o, echipa a examinat compoziția sticloasă a eșantionului cu un magnetometru pentru a determina proprietățile sale magnetice. Au expus apoi eșantionul la un câmp magnetic generat de laborator și alte condiții care erau similare cu cele care existau pe Lună când s-ar fi format roca.
Acest lucru a fost realizat prin plasarea rocilor într-un cuptor special conceput lipsit de oxigen, care a fost construit cu ajutorul lui Clement Suavet și Timothy Grove - doi cercetători de la Departamentul de Pământ, Științele Atmosferice și Planetare al MIT (EAPS) și coautori la studiul. Echipa a expus apoi rocile la un mediu tenos, fără oxigen și le-a încălzit la temperaturi extreme.
După cum a explicat Benjamin Weiss - profesor de științe planetare la EAPS:
„Vedeți cât de magnetizat se obține de la încălzirea în acel câmp magnetic cunoscut, apoi comparați acest câmp cu câmpul magnetic natural pe care l-ați măsurat anterior și, din aceasta, vă puteți da seama care a fost rezistența câmpului antic ... În acest fel, noi în sfârșit am obținut o măsurare exactă a câmpului lunar. ”
Din aceasta, ei au stabilit că roca lunară a devenit magnetizată într-un câmp cu o putere de aproximativ 5 microtesla. Acest lucru este de multe ori mai slab decât câmpul magnetic al Pământului atunci când este măsurat de la suprafață (25 - 65 microteslas) și cu două ordine de mărime mai slabe decât ceea ce a fost acum 3 - 4 miliarde de ani. Aceste descoperiri au fost destul de semnificative, deoarece pot ajuta la rezolvarea unui mister de durată despre Lună.
Anterior, oamenii de știință bănuiau că câmpul magnetic al Lunii a decedat la 1,5 miliarde de ani după ce s-a format Luna (aproximativ 3 miliarde de ani în urmă). Cu toate acestea, nu erau siguri dacă acest proces s-a întâmplat rapid sau dacă câmpul magnetic al Lunii a îndurat, dar într-o stare slăbită. Rezultatele acestui studiu indică faptul că câmpul magnetic a persistat, de fapt, încă un miliard de ani, disipându-se cu aproximativ 2,5 miliarde de ani în urmă.
După cum a indicat Weiss, acest studiu ridică noi întrebări despre istoria geologică a Lunii:
„Conceptul de câmp magnetic planetar produs prin mișcarea metalului lichid este o idee care are cu adevărat doar câteva decenii. Nu este bine înțeles ce este puterea acestei mișcări pe Pământ și pe alte corpuri, în special pe Lună. Ne putem da seama de faptul că știm viața dinamului lunar. ”
Cu alte cuvinte, această nouă linie temporală a Lunii pune o anumită îndoială asupra teoriei potrivit căreia un singur dinamo lunar este ceea ce și-a alimentat câmpul magnetic în trecut. Practic, se vede acum ca o posibilitate distinctă ca câmpul magnetic al Lunii să fie alimentat de două mecanisme. În timp ce unul a permis un dinam în miez care și-a alimentat câmpul magnetic timp de un miliard de ani bun după formarea Lunii, un al doilea a menținut-o ulterior.
În trecut, oamenii de știință au propus că dinamul Lunii a fost alimentat de atracția gravitațională a Pământului, ceea ce ar fi provocat flexia mareei în interiorul Lunii (cam în același mod în care puternica gravitație a lui Jupiter și Saturn conduce activitatea geologică în lunile interioare). În plus, Luna a orbitat mult mai aproape de Pământ, ceea ce ar fi putut fi suficient pentru a-și alimenta câmpul magnetic odată mai puternic.
Cu toate acestea, Luna s-a îndepărtat treptat de Pământ, ajungând în cele din urmă pe orbita sa actuală acum aproximativ 3 miliarde de ani. Aceasta coincide cu cronologia câmpului magnetic al Lunii, care a început să se disipeze aproximativ în același timp. Acest lucru ar putea însemna că în urmă cu aproximativ 3 miliarde de ani, fără atragerea gravitațională a Pământului, miezul s-a răcit lent. Un miliard de ani mai târziu, nucleul s-a solidificat până a arătat câmpul magnetic al Lunii. După cum a explicat Weiss:
„Pe măsură ce luna se răcește, nucleul său acționează ca o lampă de lavă - lucrurile cu densitate mică se ridică pentru că este cald sau pentru că compoziția sa este diferită de cea a lichidului din jur. Așa credem că funcționează dinamovul Pământului și asta ne sugerează că s-a desfășurat și dinamovul lunar târziu ... Astăzi câmpul lunii este, în esență, zero. Și acum știm că s-a oprit undeva între formarea acestei roci și azi. ”
Aceste descoperiri au fost posibile datorită în parte disponibilității rocilor lunare mai tinere. În viitor, cercetătorii intenționează să analizeze eșantioane chiar mai tinere pentru a determina cu exactitate unde s-a stins complet dinamoul Lunii. Acest lucru nu va servi doar la validarea concluziilor acestui studiu, dar ar putea duce și la o cronologie mai cuprinzătoare a istoriei geologice a Lunii.
Rezultatele acestor și altor studii care încearcă să înțeleagă modul în care Luna s-a format și s-a schimbat de-a lungul timpului vor merge, de asemenea, un drum lung spre îmbunătățirea înțelegerii noastre despre cum a apărut Pământul, Sistemul Solar și sistemele extra-solare.
