Международная группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich), Германского центра авиации и космонавтики (DLR) и Института прикладных геонаук нашла убедительное доказательство существования в прошлом глобального магнитного поля у Луны. Объединив данные гравитационных и магнитных измерений с орбитальных аппаратов, ученые обнаружили на обратной стороне спутника погребенный под слоем реголита древний вулкан, намагниченность которого указывает на работу лунного динамо 4,22 миллиарда лет назад.
Загадка вихря Дьюар на обратной стороне Луны
В настоящее время Луна лишена собственной глобальной магнитосферы, однако споры о том, существовала ли она на ранних этапах формирования спутника, велись десятилетиями. Ключом к разгадке стала структура, известная как вихрь Дьюар (Dewar Swirl), расположенная к северо-западу от гигантского бассейна Южный полюс — Эйткен.
Вихри на поверхности Луны представляют собой причудливые светлые узоры с высоким альбедо, которые практически всегда совпадают с локальными магнитными аномалиями. В отличие от других подобных структур, вихрь Дьюар расположен изолированно прямо над так называемым криптоморем — древним базальтовым образованием, скрытым под слоями выброшенной при ударах породы. Этот регион отличается высокой концентрацией оксида железа, диоксида титана, тория и пироксена.
Погребенный вулкан как свидетель древнего динамо
Для детального анализа недр под вихрем ученые сопоставили данные зондов GRAIL, Lunar Prospector и Kaguya. Применив метод обращения данных на основе теории информации, исследователи реконструировали геометрию скрытого объекта. Им оказалось массивное геологическое тело шириной около 60 километров и толщиной от 5 до 9 километров, обладающее повышенной плотностью и мощной намагниченностью. По своей природе это древний щитовой вулкан, извергавшийся миллиарды лет назад.
Высокая отражательная способность вихря объясняется ориентацией локального магнитного поля. Базальтовое основание сформировало горизонтальную магнитную аномалию, которая действует как щит, отклоняя заряженные частицы солнечного ветра. В результате богатый оксидом железа реголит избежал космического выветривания и потемнения. Если бы магнитное поле было направлено вертикально, оно сфокусировало бы ионы солнечного ветра прямо на поверхности, стерев светлый узор.
Моделирование показало, что остывание магматического тела такого объема и фиксация остаточной намагниченности заняли сотни тысяч или даже миллионы лет. Это исключает гипотезу ударного происхождения поля: при падении астероидов локальная плазма генерирует магнитные эффекты, длящиеся лишь считанные дни. Таким образом, намагнитить застывающую лаву могло только стабильное глобальное магнитное динамо в недрах молодой Луны.
Геологическая датировка слоев выбросов окружающих бассейнов позволила определить точный период активности: базальты вулкана Дьюар застыли примерно 4,22 миллиарда лет назад. Напряженность древнего лунного поля тогда составляла около 11 микротесла (для сравнения, у современной Земли этот показатель равен примерно 50 микротесла).
Перспективы открытия
Обнаружение следов древнего лунного динамо меняет представление о ранней термической и геофизической эволюции спутника. Теперь перед планетологами стоит задача понять сам механизм поддержания конвекции в небольшом ядре Луны в столь далекую эпоху. Новые данные для проверки этих моделей предоставят готовящиеся миссии Lunar Vertex, нацеленная на изучение вихря Reiner Gamma, а также программы Chang’e-7, Chang’e-8 и Artemis, которые доставят на Землю новые образцы лунного грунта с детально задокументированным геологическим контекстом.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
