Удари метеоритів посилили магнітосферу давнього Місяця. І пояснили, звідки на супутнику взялося намагнічене каміння

Планетологи знайшли пояснення тому, як на Місяці, що не має магнітосфери, з'являються магнітні аномалії та намагнічені породи. Моделювання виявило, що потужні удари метеоритів у давнину посилювали у десятки разів магнітне поле супутника. І хоч сьогодні воно не збереглося, його рештки досі проявляли себе у суперечливих магнітних даних супутника. Науковці сподіваються, що їхня модель зможе пояснити аномалії й на інших тілах Сонячної системи, які також виділяються серед інших незвичними магнітними властивостями. Результати дослідження опубліковані в журналі Science Advances.

Імбрійський ударний басейн. NASA / JPL / USGS

Що ми знаємо про минуле магнітне поле Місяця?

Сьогодні на Місяці не існує магнітосфери, подібній земній — лише локальні магнітні аномалії, які реєструють орбітальні дослідницькі апарати, чи намагнічені породи, що їх привозили місії «Аполлон». Вони, власне, і плутали науковців довгий час, адже свідчили, що принаймні у минулому на нашому супутнику існувало стабільне магнітне поле. На короткий час його могла забезпечити кора Місяця, що перебувала у розплавленому стані на самому початку формування супутника. Утім, створена таким чином магнітосфера була б занадто слабкою, щоб її ефекти планетологи могли спостерігати й досі. Новий підхід до вивчення магнітних аномалій Місяця використали науковці Массачусетського технологічного інституту.

Як знайшли зв'язок з метеоритами?

У своєму дослідженні вчені звернули увагу на регіони, де спостерігаються найпотужніші магнітні аномалії — великі ударні басейни, зокрема Імбрійський, а також антиподи цих структур, тобто області, що розташовані на протилежному боці Місяця від місця удару, який утворив басейн. Саме на цих антиподах фіксується особливо сильна намагніченість місячної кори, яка може вказувати на зв'язок з ударною подією. Щоб перевірити гіпотезу про роль метеоритних ударів у посиленні магнітного поля, команда використала гідродинамічне моделювання утворення басейну, подібного до Імбрійського, а також тривимірні магнітогідродинамічні симуляції.

Виявилося, що при зіткненні з Місяцем об'єкта діаметром близько 60 кілометрів, утворюється потік плазми, який, розширюючись, стискає наявне магнітне поле на протилежному боці супутника. У разі полярного удару це стиснення здатне тимчасово підвищити інтенсивність поля в антиподі до 43 мікротесла — майже у 20 разів більше, ніж передбачає стандартна модель динамо. Такий сплеск триває близько 40-80 хвилин — достатньо, щоб залишити видимий досі слід у мінералах, які зазнали тиску ударної хвилі.

Чому дослідження магнітного поля Місяця таке важливе?

Дослідження магнітного поля Місяця важливе насамперед для кращого розуміння його внутрішньої будови та геологічної історії. Магнітні аномалії дають змогу оцінити, чи мав Місяць активне ядро, коли і як довго воно генерувало магнітне поле, а також які процеси могли посилювати це поле у минулому. Такі знання допомагають уточнити моделі теплової еволюції Місяця і краще інтерпретувати дані, отримані з орбітальних місій. Крім того, подібні механізми можуть виявитися корисними для розуміння магнітних аномалій на інших безатмосферних тілах Сонячної системи.

Які ще незвичайні характеристики відкрилися у Місяця

🌡 Зворотний бік Місяця виявився холоднішим за обернений до Землі — різниця складає 100-200 градусів Цельсія

⌛ А обидві півкулі нашого супутника виявилися старшими на 200 мільйонів років за попередні оцінки

☄ Також мільярди років Місяць міг володіти атмосферою, яку створювали бомбардування мікрометеороїдів