Магнитное поле, существовавшее на Луне в ее юности, могло возникнуть благодаря "взбалтыванию" ее жидкого ядра при столкновении с крупным астероидом, который раскрутил магнитное динамо в ядре спутника Земли, пишут две группы астрономов в статьях, опубликованных в журнале Nature.
Американские астронавты во время миссий Аполлонов доставили на Землю образцы лунной породы, которые несли в себе следы магнитного поля, которого лишена современная Луна. Согласно современным представлениям, масса и размеры Луны слишком малы для возникновения в ее недрах "магнитного динамо" - потоков расплавленного металла, которые являются источником магнитного поля, в частности, на Земле.
Группа ученых под руководством Кристины Дуайер (Christina Dwyer) из университета штата Калифорния в городе Санта-Круз объяснила появление намагниченных пород на поверхности Луны при помощи гипотезы "динамо-мешалки" в ее ядре.
"Луна медленно поворачивается с бока на бок, обращаясь вокруг Земли. Это явление называется прецессией. Во время юности Луны ее ядро было жидким и оно не повторяло те движения, которые делала мантия этой планеты. Получается, что мантия медленно двигалась вокруг ядра, что "взбалтывало" его", - пояснил один из участников группы Фрэнсис Ниммо из Калифорнийского технологического института, чьи слова приводит пресс-служба института.
Авторы статьи построили компьютерную модель, с помощи которой они просчитали параметры магнитного поля, возникающего при постоянном "взбалтывания" ядра. По их расчетам, на заре лунной истории, примерно 4 миллиарда лет назад, это могло породить магнитное поле силой в 1-10 микротесла, что от трех до 30 раз слабее магнитного поля Земли, но достаточно для формирования "намагниченных" пород.
Постепенное увеличение расстояния между Луной и Землей привело к ослаблению и резкому исчезновению лунного магнитного поля спутника примерно 2,7 миллиарда лет назад.
Другая группа под руководством Мишеля Ле Барса (Michael Le Bars) из университета Марселя и Экс-ан-Прованса (Франция) выдвинула альтернативную гипотезу. По их мнению, лунное динамо раскрутили столкновения с одним или несколькими крупными небесными телами.
Ле Барс и его коллеги предположили, что достаточно сильные столкновения Луны и крупных астероидов могли нарушить синхронизацию вращения Луны и Земли, которая характерна для современной спутницы Земли. Об этом свидетельствуют магнитные аномалии на границах некоторых крупных кратеров на поверхности Луны.
Десинхронизация Земли и Луны привела к формированию потоков раскаленной материи внутри ядра и возмущениям на границе между мантией и ядром, чего было достаточно для возникновения слабых магнитных полей силой в несколько микротесла.
По их расчетам, столкновения массивного тела и образования кратера диаметром в 700 километров должно было хватить на "разгон" и работу динамо в течение 2-8 тысяч лет.
Этого времени должно хватить на застывание раскаленной материи, которая была "выбита" астероидом с поверхности Луны в результате столкновения. Ученые планируют проверить свою теорию на других телах солнечной системы - на Марсе и на Ио, спутнике Юпитера.