Короткие вспышки магнетизма четыре миллиарда лет назад намагнитили камни на Луне

Магнитное поле Луны пережило короткие периоды сильного магнетизма около четырех миллиардов лет назад. На это указал новый анализ сильно намагниченных пород, доставленных на Землю миссиями “Аполлон”. Новое открытие противоречит уставному представлению о том, что магнитное поле спутника Земли все время было слабым. Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Почему лунное магнитное поле сочли слабым?

Шесть миссий программы «Аполлон» доставили на Землю примерно 382 килограмма лунных пород, в основном из равнин лавовых потоков в районах, называемых морями. Эти базальты были удобны для посадки и доступны для уборки, но геологически однородны. Базальтовые породы имели очень слабые следы магнитного поля, что и стало основой мысли о слабом или отсутствующем глобальном магнитном поле Луны.

Однако учёные предположили, что такая выборка давала только «локальную» картину, практически не включая других типов пород из разных глубин и регионов спутника. Если бы человечество ограничилось лишь шестью точками сбора данных о Земле, то также получило бы искаженное представление о нашей планете. Поэтому ученые Оксфордского университета провели новый анализ лунных пород, чтобы объяснить некоторые чрезвычайно намагниченные образцы и разобраться в прошлом магнитного поля спутника.

Каково было магнитное поле Луны на самом деле?

В новом исследовании ученые сопоставили магнитные свойства пород с их химическим составом, включая содержание металла титана. Оказалось, что образцы с содержанием титана более шести процентов имеют значительно более сильные следы магнитного поля, чем типичные для равнин морей, где собирали породы в рамках миссий «Аполлон». Вероятно, процессы, которые создавали титансодержащие магматические породы глубоко под поверхностью спутника, были также способны порождать магнитное поле, значительно сильнее современного.

Модели показали, что плавление богатых титаном материалов в глубинных слоях могло кратковременно порождать магнитную активность — на период от нескольких десятилетий до 5000 лет. Такой «импульсный» магнетизм не оставил много следов в доступных для исследования породах, но его следы заметны именно в титансодержащих образцах. Эти результаты согласуются с теоретическими моделями, в которых из-за очень малого размера ядра Луны, составляющего лишь около одной пятой его диаметра, он вряд ли мог долго поддерживать глобальное магнитное поле.

Как новые результаты изменяют представление о Луне?

Если выводы ученых подтвердятся, мы получим новую гипотезу о магнитной истории Луны как тела, которое переживало эпизоды очень сильного магнитного поля, но из-за своего малого ядра и короткой продолжительности этих событий не сохранило их во всех породах. Поскольку миссии программы «Аполлон» фокусировались на однородных морских базальтах, то планируемые миссии в рамках программы «Артемида» смогут собрать образцы из гораздо более широкого спектра районов и более глубоких геологических слоев. Это позволит окончательно проверить сценарий кратковременного магнетизма и выяснить, для каких тел из Солнечной системы и из ее пределов такой сценарий также возможен.

• Другой гипотезой, объясняющей необычную намагниченность некоторых лунных пород, являются частые удары метеоритов, временно усиливающие магнитное поле спутника.