Naujas tyrimas gali išspręsti seną Mėnulio magnetizmo mįslę: kodėl Mėnulio uolienos, pargabentos „Apollo“ misijų metu, rodo itin stipraus magnetinio lauko pėdsakus – kartais prilygstančius ar net pranokstančius šiandieninį Žemės magnetinį lauką.
Atsižvelgiant į tai, kad Mėnulis yra gerokai mažesnis už Žemę ir neturi panašių vidinės energijos bei branduolio dinamikos procesų, kurie maitina Žemės magnetinį lauką, stebina, jog maždaug 3,5 mlrd. metų senumo uolienų mėginiai išsaugojo tokį ryškų magnetinį „parašą“.
Naujoje analizėje Jungtinės Karalystės „Oksfordo universiteto“ mokslininkai daro išvadą, kad šie pėdsakai gali būti trumpalaikių, staigių magnetizmo „protrūkių“ įrodymai. Juos, pasak tyrėjų, galėjo sukelti senoviniai geologiniai procesai, vykę gerokai anksčiau, nei „Apollo“ misijos nusileido Mėnulyje ir pradėjo rinkti mėginius.
„Mūsų naujas tyrimas rodo, kad „Apollo“ mėginiai gali būti pasislinkę į itin retus įvykius, trukusius kelis tūkstančius metų, tačiau iki šiol jie buvo interpretuojami tarsi atspindėtų 0,5 mlrd. metų Mėnulio istorijos“, – teigia planetų geologė Claire Nichols.
„Panašu, kad būtent mėginių atrankos šališkumas sutrukdė mums suprasti, kokie trumpi ir reti buvo šie stipraus magnetizmo epizodai“, – priduria ji.
Tyrėjai iš naujo peržiūrėjo Mėnulio uolienų mėginius, vadinamus Mare bazaltais, ieškodami ryšių tarp jų sudėties ir magnetizacijos stiprumo, kuris leidžia spręsti apie magnetinio lauko stiprį uolienų susidarymo metu.
Išryškėjo aiški sąsaja: stipriau įmagnetintos uolienos turėjo gerokai didesnį titano kiekį.
Toliau komanda pasitelkė kompiuterinius modelius, kad patikrintų, kaip procesai, sukuriantys titanu turtingas uolienas, galėjo kartu sukelti ir itin intensyvų magnetinį lauką.
Modeliai parodė, kad titanu turtingos medžiagos tirpimas prie Mėnulio branduolio ir mantijos ribos galėjo trumpam padidinti šilumos srautą iš branduolio. Tai, tyrėjų vertinimu, galėjo suaktyvinti arba sustiprinti vadinamąjį dinamo mechanizmą, laikinai padidinti magnetinį lauką ir kartu suformuoti titanu turtingus lavos srautus.
Kadangi „Apollo“ misijos daugiausia rinko mėginius panašiuose Mare bazaltų regionuose – netoli vietų, kur, pagal modelį, turėjo tekėti titanu turtingos lavos – pargabenti mėginiai galėjo būti neatsitiktinai „nukreipti“ į vietoves, kuriose magnetizmo pėdsakai yra stipriausi. Būtent toks atrankos šališkumas, pasak mokslininkų, ir ilgus metus klaidino bendruomenę.
„Jei būtume ateiviai, tyrinėjantys Žemę, ir būtume nusileidę čia vos šešis kartus, tikėtina, patirtume panašų atrankos šališkumą, ypač jei rinktumės plokščius paviršius nusileidimui“, – sako Žemės mokslų specialistas Jon Wade.
„Vien atsitiktinumas lėmė, kad „Apollo“ misijos taip stipriai koncentravosi į Mare regioną. Jei jos būtų nusileidusios kitur, greičiausiai būtume padarę išvadą, kad Mėnulis visada turėjo tik silpną magnetinį lauką, ir būtume visiškai praleidę šią svarbią ankstyvosios Mėnulio istorijos dalį“, – aiškina jis.
Tyrėjų teigimu, intensyvaus magnetizmo laikotarpiai greičiausiai truko tik kelis tūkstančius metų – tai tėra akimirksniai, palyginti su Mėnulio amžiumi.
Nors hipotezė gerai dera su turimais duomenimis, mokslininkai pripažįsta, kad jų modeliai remiasi keliomis prielaidomis, užpildančiomis informacijos spragas. Pagrindinė problema – labai ribotas turimų Mėnulio uolienų mėginių kiekis, todėl rezultatams patvirtinti reikės papildomo modeliavimo ir, svarbiausia, naujų mėginių.
Šiandien Mėnulio magnetinis laukas yra labai silpnas ir netolygus, palyginti su stipriu globaliu Žemės magnetiniu lauku. Ankstesni tyrimai siūlė ir kitus paaiškinimus, kodėl uolienose išliko daug stipresnio magnetizmo pėdsakai. Pavyzdžiui, dalį reiškinio galėjo lemti asteroidų smūgiai į Mėnulio paviršių.
Vis dėlto tyrėjams palanki žinia ta, kad iki dešimtmečio pabaigos planuojama sugrąžinti žmones į Mėnulį. Tokios misijos suteiktų galimybę atlikti daugiau matavimų ir pargabenti naujų uolienų mėginių, kurie padėtų galutinai patikrinti šias išvadas.
„Dabar jau galime prognozuoti, kokių tipų mėginiai Mėnulyje išsaugo skirtingo stiprumo magnetinio lauko pėdsakus“, – teigia geologijos mokslininkas Simon Stephenson.
„Artėjančios „Artemis“ misijos suteikia galimybę patikrinti šią hipotezę ir dar giliau panirti į Mėnulio magnetinio lauko istoriją“, – sako jis.
Tyrimas publikuotas žurnale Nature Geoscience.
