Po 50 metų pagaliau, galbūt, įminta „Apollo“ misijos metu surinktų magnetinių uolienų paslaptis – Mėnulis neturi magnetinio lauko, tai iš kur jos atsirado? (Foto, Video)

Magnetiniai laukai susidaro judant medžiagai elektrai laidžiose išlydytose šerdyse planetų kūnų viduje. Tačiau šiandien nemagnetinio Mėnulio vidus gerokai skiriasi nuo Žemės įmagnetinto branduolio – jis tankus ir dažniausiai sustengęs, o jį sudaro tik nedidelė išorinė skysta šerdies sritis.

Mokslininkai mano, kad Mėnulio vidus gana greitai ir tolygiai atvėso po to, kai jis susiformavo maždaug prieš 4,5 milijardo metų, o tai reiškia, kad jis neturi stipraus magnetinio lauko – ir kaip mano kai kurie mokslininkai, niekada neturėjo.

Vis dėlto, kai kurios 3 milijardų metų senumo uolienos, paimtos per NASA 1969–1972 m. „Apollo“ misijas, atrodo taip, lyg jos būtų sukurtos pakankamai galingame geomagnetiniame lauke – panašiame kaip Žemės, o kitos neturi beveik jokių magnetinių ženklų.

Per pastaruosius 50 metų mokslininkai pateikė daugybę galimų šio keisto neatitikimo paaiškinimų. Galbūt po susiformavimo Mėnulis neatvėso taip greitai, kaip buvo manoma; o gal dėl Mėnulio gravitacinės sąveikos su Žeme sustiprino magnetinį lauką. Kita idėja yra ta, kad asteroidai taip bombardavo Mėnulį, kad sukrėtimai paskatino Mėnulio šerdies aktyvumą.

Dabar Browno universiteto planetologas Aleksandras Evansas ir tyrimo bendraautorė Stanfordo universiteto geofizikė Sonia Tikoo-Schantz, pateikė visiškai naują paaiškinimą, paskelbtą sausio 13 d. žurnale „Nature Astronomy“.

„Užuot galvoję apie tai, kaip nuolat maitinti stiprų magnetinį lauką milijardus metų, galbūt yra būdas su pertrūkiais gauti didelio intensyvumo lauką“, - sakė Evansas.

Per pirmuosius kelis milijardus Mėnulio gyvavimo metų, gerokai prieš tai, kai didžioji jo dalis viduje sustingo, palikdama tik mažą geležinę vidinę šerdį, apsuptą iš dalies išlydytos išorinės šerdies, mūsų orbitos palydovas buvo išlydytų uolienų vandenynas.

Tačiau svarbu tai, kad Mėnulio šerdis nebuvo žymiai karštesnė nei virš jo esanti mantija, o tai reiškia, kad tarp jų įvyko labai maža konvekcija. Tai, kad išlydytas Mėnulio turinys negalėjo susimaišyti jo viduje, reiškė, kad jis negalėjo turėti pastovaus magnetinio lauko, kaip Žemė.

Tačiau mokslininkai teigia, kad Mėnulis galėjo sukurti stiprų pertraukiamą lauką. Su laiku Mėnuliui vėstant, jo karštoje magmoje esantys mineralai būtų atvėsę skirtingu greičiu. Tankiausi mineralai – olivinas ir piroksenas – būtų atšalę ir nuskendę pirmiausia, o mažiau tanki magma, turinti titano kartu su šilumą gaminančiais elementais, tokiais kaip kalis, toris ir uranas, būtų pakilusi tiesiai po pluta ir vėliau praradusi šilumą.

Atvėsus iki kristalizacijos taško, titano užpildyta uoliena būtų sunkesnė už daugelį po ja esančių kietųjų medžiagų, todėl ji lėtai, bet nenumaldomai grimztų link išlydytos išorinės šerdies.

Ištyrę žinomą Mėnulio sudėtį ir spėję apskaičiuoti jo praeities mantijos klampumą arba kaip lengvai gali susiskaldyti jo magma, mokslininkai apskaičiavo, kad skęstantis Mėnulio titanas būtų suskilęs į 60 kilometrų skersmens gabalus, kurie nuskendo įvairiu greičiu per maždaug milijardą metų.

Kiekvieną kartą, kai vienas iš šių šaltų titano gabalų atsitrenkė į karštą išorinę Mėnulio šerdį, temperatūrų skirtumas būtų vėl uždegęs šerdies neveikiančias konvekcines sroves, trumpam suaktyvavęs Mėnulio magnetinį lauką.

„Puikus palyginimas yra vandens lašas, nulašėjęs į karštą keptuvę“, – sakė Evansas. „Jūs turite kažką tikrai šalto, kuris paliečia šerdį, ir staiga išsiskiria daug šilumos. Dėl to šerdyje sustiprėja maišymasis, o tai suteikia tokius nuolat stiprius magnetinius laukus."

Jei Mėnulio magnetosfera tikrai būtų tokia nepastovi, šių trumpų magnetizmo pliūpsnių pakaktų paaiškinti, kodėl skirtingos Mėnulyje rastos uolienos turi skirtingus magnetinius pėdsakus.