Kar zadeva preučevanje planetov, lune in zvezd, so magnetna polja nekakšna velika stvar. Verjamejo, da so posledica konvekcije na planetu, lahko ta polja predstavljajo razliko med planetom, ki vzpostavi življenje ali postane brezživna skala. Znanstveniki že nekaj časa vedo, da ima Zemljino magnetno polje, ki ga poganja dinamov učinek, ustvarjen s konvekcijo v njegovem tekočem zunanjem jedru.
Znanstveniki prav tako že dolgo trdijo, da je Luna nekoč imela magnetno polje, ki ga je v jedru poganjala tudi konvekcija. Prej je veljalo, da je to polje izginilo približno 1 milijardo let po nastanku Lune (približno 3 do 3,5 milijarde let nazaj). Toda po novi študiji Tehnološkega inštituta v Massachusettsu (MIT) se zdi, da je Lunovo magnetno polje še naprej obstajalo še milijardo let.
V reviji se je nedavno pojavila študija z naslovom "Dve milijarda letna zgodovina luninega dinamova" Napredek znanosti. Ekipa pod vodstvom dr. Sonia Tikoo, docenta na Rutgerjevi univerzi in nekdanjega raziskovalca na MIT, je analizirala starodavne lunarne kamnine, ki jih je zbrala Nasina Apolon 15 poslanstvo. Ugotovili so, da je skala pokazala znake bitja v magnetnem polju, ko je nastala pred 1 do 2,5 milijardami let.
Starost tega vzorca kamnin pomeni, da je bistveno mlajši od drugih, ki so jih vrnile misije Apollo. S tehniko, ki so jo razvili, je ekipa z magnometrom pregledala stekleno sestavo vzorca, da bi ugotovila njegove magnetne lastnosti. Nato so vzorec izpostavili magnetnemu polju, ki ga je ustvaril laboratorij, in drugim pogojem, ki so bili podobni tistim, ki so obstajali na Luni, ko bi skala nastala.
To je bilo storjeno tako, da so kamnine postavili v posebej zasnovano peč brez kisika, ki so jo zgradili s pomočjo Clement Suavet in Timothy Grove - dva raziskovalca iz MIT-ovega Oddelka za zemeljske, atmosferske in planetarne znanosti (EAPS) in soavtorja na študij. Ekipa je nato skale izpostavila izrazitemu okolju brez kisika in jih segrela na ekstremne temperature.
Kot je pojasnil Benjamin Weiss - profesor planetarnih znanosti na EAPS:
"Vidite, kako se magnetizira, če se segreje v tem znanem magnetnem polju, potem to polje primerjate z naravnim magnetnim poljem, ki ste ga predhodno izmerili, in iz tega lahko ugotovite, kakšna je bila moč starodavnega polja ... Na ta način končno natančno izmerili lunarno polje. "
Na podlagi tega so ugotovili, da se lunarna skala magnetizira na polju z močjo približno 5 mikrotesla. To je mnogokrat šibkejše od Zemljinega magnetnega polja, če ga merimo s površine (25 - 65 mikrotesla), in za dva reda večje, kot je bilo pred 3 do 4 milijardami let. Te ugotovitve so bile precej pomembne, saj lahko pomagajo razrešiti trajno skrivnost o Luni.
Pred tem so znanstveniki sumili, da je Lunovo magnetno polje izumrlo 1,5 milijarde let po nastanku Lune (približno 3 milijarde let nazaj). Vendar niso bili prepričani, ali se je ta proces hitro zgodil ali je Lunovo magnetno polje zdržalo, vendar v oslabljenem stanju. Rezultati te študije kažejo, da je magnetno polje v resnici zadrževalo dodatnih milijardo let, razsipalo se je pred približno 2,5 milijarde let.
Kot je Weiss nakazal, ta študija postavlja nova vprašanja o geološki zgodovini Lune:
»Koncept planetarnega magnetnega polja, ki nastaja s premikanjem tekoče kovine, je ideja, ki je stara le nekaj desetletij. Kaj poganja to gibanje na Zemlji in drugih telesih, zlasti na Luni, ni dobro razumljeno. To lahko ugotovimo, če poznamo življenjsko dobo luninega dinamova. "
Z drugimi besedami, ta nova časovna premica Lune vzbuja nekaj dvoma v teoriji, da je lunarni dinamar samo tisto, kar je v preteklosti poganjalo njegovo magnetno polje. V bistvu je zdaj razvidno, da je Lunovo magnetno polje poganjalo dva mehanizma. Medtem ko je eden dovolil dinamo v jedru, ki je napajalo njegovo magnetno polje dobro milijardo let po nastanku Lune, je drugo nadaljevalo s tem.
V preteklosti so znanstveniki predlagali, da je Lunov dinamin poganjal Zemljin gravitacijski poteg, kar bi povzročilo plimovanje plimovanja v Lunovi notranjosti (približno na enak način kot Jupiter in Saturnova močna gravitacija poganja geološko aktivnost v notranjosti lune). Poleg tega je Luna nekoč krožila veliko bližje Zemlji, kar je bilo morda dovolj za napajanje njenega nekoč močnejšega magnetnega polja.
Vendar se je Luna postopoma oddaljila od Zemlje in sčasoma dosegla svojo trenutno orbito pred približno 3 milijardami let. To sovpada z časovno premico Lunovega magnetnega polja, ki se je začelo razkrojiti približno ob istem času. To bi lahko pomenilo, da se je približno 3 milijarde let nazaj brez gravitacijskega vleka Zemlje jedro počasi ohlajalo. Eno milijardo let kasneje se je jedro strdilo do te mere, da je ustavilo Lunovo magnetno polje. Kot je pojasnil Weiss:
"Ko se luna hladi, njeno jedro deluje kot lava žarnica - stvari z nizko gostoto se dvigajo, ker je vroče ali ker je njena sestava drugačna od sestave okoliške tekočine. Tako mislimo, da deluje zemeljski dinamo, in to tudi predlagamo, da je delal pozni lunarni dinam ... Danes je polje Lune v bistvu nič. In zdaj vemo, da se je izklopila nekje med nastankom te skale in danes. "
Te ugotovitve so bile delno mogoče tudi zahvaljujoč razpoložljivosti mlajših lunarnih kamnin. V prihodnosti raziskovalci načrtujejo analizo še mlajših vzorcev, da bi natančno ugotovili, kje je Lunov dinamo popolnoma izumrl. To ne bo služilo samo validaciji ugotovitev te študije, ampak bi lahko vodilo tudi do bolj obsežne časovne premice Lunove geološke zgodovine.
Rezultati teh in drugih raziskav, ki poskušajo razumeti, kako se je Luna oblikovala in spreminjala skozi čas, bodo prav tako daleč izboljšali naše razumevanje, kako so nastali Zemlja, Osončje in zunaj sončni sistem.
