Nowe badania rozwiązują spór o pole magnetyczne Księżyca, wskazując na skały bogate w tytan

Przez dziesięciolecia świat nauki zmagał się z zagadką dotyczącą natury pola magnetycznego Księżyca w jego wczesnej historii, około 3,5–4 miliardów lat temu. Próbki dostarczone przez misje Apollo budziły konsternację, prezentując sprzeczne dane: niektóre sugerowały istnienie potężnego pola porównywalnego z ziemskim, podczas gdy inne wskazywały na jego niemal całkowity brak. Ten długoletni impas został ostatecznie przełamany dzięki pracy zespołu pod kierownictwem profesor Claire Nichols z Uniwersytetu Oksfordzkiego, której przełomowe wnioski opublikowano na łamach prestiżowego czasopisma „Nature Geoscience”.

Badanie wykazało, że intensywny magnetyzm Srebrnego Globu nie był zjawiskiem stałym, lecz rzadkim i niezwykle krótkotrwałym incydentem, co wyjaśnia niespójności w zapisach paleomagnetycznych. Kluczowym odkryciem okazała się bezpośrednia korelacja między zawartością tytanu w skałach księżycowych a siłą zarejestrowanego w nich pola magnetycznego. Najsilniej namagnesowane próbki, zebrane niegdyś przez astronautów, pochodziły z rzadkich potoków lawy bogatych w tytan, podczas gdy materiał o zawartości tytanu poniżej 6% masy wykazywał znacznie słabsze właściwości magnetyczne.

Naukowcy sugerują, że te potężne, choć ulotne skoki magnetyczne były inicjowane przez wewnętrzne procesy dynamiczne Księżyca, związane z jego stosunkowo niewielkim metalicznym jądrem, którego średnicę szacuje się na około jedną siódmą promienia satelity. Opracowany model porównuje ten mechanizm do działania „lampy lawowej”: okresowe topnienie materiałów bogatych w tytan na granicy jądra i płaszcza powodowało gwałtowne wyrzuty ciepła. To z kolei wywoływało turbulencje w jądrze, uruchamiając silny, lecz nietrwały efekt dynama, trwający nie dłużej niż 5000 lat, a według niektórych szacunków zaledwie kilka dekad.

Profesor Nichols zwróciła uwagę, że dekady błędnych interpretacji wynikały z nieuniknionego „błędu selekcji” w ramach historycznego programu Apollo. Wszystkie sześć załogowych misji lądowało w regionach o zbliżonej charakterystyce geologicznej – na wulkanicznych równinach o niskich szerokościach geograficznych, znanych jako morza księżycowe (mare), które wybrano ze względu na ich płaskie ukształtowanie terenu. Obszary te okazały się anomalnie bogate w bazalty tytanowe, które utrwaliły szczytowe, a nie typowe wartości pola magnetycznego, co doprowadziło do błędnej ekstrapolacji tych rzadkich rozbłysków na całe epoki geologiczne.

Aby ostatecznie zweryfikować ten nowy model ewolucji magnetycznej, niezbędne są dalsze badania terenowe, w których kluczową rolę odegrają nadchodzące misje NASA w ramach programu Artemis. Naukowcy planują pozyskać próbki z regionów oddalonych od miejsc lądowań Apollo, w tym z okolic południowego bieguna Księżyca. Analiza materiału z tych niezbadanych dotąd stref pozwoli rozstrzygnąć, czy potężne impulsy magnetyczne miały charakter globalny, czy też były ograniczone do lokalnych stref topnienia związanych z inkluzjami tytanu. Sukces misji Artemis III oraz kolejnych ekspedycji będzie decydujący dla stworzenia pełnego obrazu historii magnetycznej naszego naturalnego satelity.