Луната е толкова близо до нас, (в космически измерения), че бихте си помислили, че познаваме доста добре това, което се случва там горе. Защото дори сме го докоснали, там са били наши машини пълни с хора и инструменти, за да разузнаем пейзажа и да се приберем вкъщи със сувенири.
И все пак Луната остава мистериозно място с всякакви отворени въпроси, много от които датират от най-ранните й дни. В продължение на десетилетия учените обсъждат спецификата на формирането на Луната, опитвайки се да обяснят някои от най-странните й характеристики.
Две наскоро публикувани статии се опитват да отговорят на някои от тези въпроси, по-специално как Луната е развила своето магнитно поле и защо кората й е такава, каквато е.
Когато астронавтите на Аполо отиват до Луната през 60-те и 70-те години, те донесоха проби от лунната кора, които са обект вече на десетилетни изследвания. Изследването на тези скали разкри няколко необичайни характеристики. Лунните проби изглежда са се образували в присъствието на магнитно поле, значително по-силно от очакваното, и те са изпъстрени с кристали, чието присъствие там просто няма смисъл на пръв поглед.
За да стигнем до дъното на това, трябва да се върнем към началото на Слънчевата система, когато Земята е била млада, а Луната все още не е съществувала. Преобладаващият модел на формирането на Луната предполага насилствен сблъсък между две протопланети малко след като Слънчевата система започва да се събира. След като пословичният прах от този сблъсък се уталожил, по-голямата маса станала Земята, а по-малката – Луната.
В резултат на това Луната излъчвала много топлина, както може да се очаква, когато е ударена от планета. Според статия на Клое Мишо от от Университета в Кеймбридж, публикувана в списание Geophysical Research Letters, след сблъсъка Луната е всъщност един гигантски глобален океан от магма. Тази магма е създала кристалите, известни като анортозити, наблюдавани в лунните проби.
„Знаем, че пробите са анортозити и са типични скали, които намираме в магматични камери на Земята, така че знаем, че са се образували в магма“, казва Мишо.
Предишни модели на образуването на Луната предполагаха, че кристалите, образуващи се вътре в магмата, трябва или да са потънали до дъното, или да са се издигнали до върха, оставяйки останалите в течно състояние. Допълнителното изследване на пробите обаче разкри, че разпределението на анортозитите не е сегментирано по начина, по който бихме могли да очакваме. Вместо това те могат да бъдат намерени в цялата кора.
„Нашият модел предполага, че кристалите остават в суспензия през целия период на втвърдяване“, каза Мишо. Това променя вискозитета на магмата. Вместо сравнително твърди слоеве отгоре и отдолу лепкав течен център, Луната би била покрита с глобален океан от магмена киша.
Този процес би отнел поне 200 милиона години, за да се случи, като тогава Луната е била много негостоприемно място. Освен това резултатите ни казват нещо за това кога трябва да се е образувала Луната. Анортозитите датират от преди около 4,3 милиарда години. Добавете няколкостотин милиона години за втвърдяване и ще откриете, че Луната трябва да се е образувала много рано в живота на Слънчевата система.
Има някои хора, които твърдят, че Луната може да се е образувала по-късно, но ако са били необходими 200 до 300 милиона години, за да се втвърди, това говори по-скоро за ранното й формиране“, казва Мишо.
Сега за магнитното поле на Луната. Предишното ни разбиране за магнитните полета беше че има пряка връзка между размера на света и размера на полето, което той произвежда. Странно, лунните проби показват, че скалите са се образували в присъствието на поле, подобно по сила на земното. Това не трябва да се очаква за глобус, 81 пъти по-малък.
Оказва се, че номерът не е да се създаде постоянно силно магнитно поле, а да има изблици на магнитна активност по време на образуването. Това предполагат Александър Евънс от университета Браун и Соня Тику от Станфорд в скорошната си статия, публикувана в списание Nature Astronomy.
Магнитните полета се генерират чрез конвекция на течни метали в сърцевината. Тъй като тези метали се въртят във вътрешността, се образува магнитно поле. Моделите на ранната Луна обаче предполагат, че тя е била твърде малка за подобен вид действие.
Освен това, тъй като повърхността й е била разтопена, нямало къде да отиде вътрешната топлина. Няма конвекция, няма магнитно поле.
Евънс и Тику обаче предполагат, че докато глобалният океан от магма се охлажда, плътните метали на повърхността биха потънали през мантията в ядрото на Луната. Когато тези по-хладни повърхностни метали достигнат центъра, това би било като хвърляне на бензин в огън, което предизвиква взрив на ядрото, конвекция и временно силно магнитно поле. Тези твърди парчета не биха потънали наведнъж. Вместо това те потъват през намаляващи интервали с течение на времето, което позволява на Луната да има периоди на силни магнитни полета през първите милиарди години от съществуването си. След като всичко се успокои, полето изчезва.
Този модел ни позволява да обясним как така получаваме силно магнитно поле по време на образуването на кората и никакво магнитно поле днес. Мистерията е решена. Дали?