Новое исследование разрешает спор о магнитном поле Луны, связывая его с титановыми породами

Научное сообщество на протяжении десятилетий не могло прийти к единому мнению относительно истинной природы магнитного поля Луны в ее ранней истории, примерно 3,5–4 миллиарда лет назад. Образцы, доставленные миссиями «Аполлон», давали противоречивые указания: одни свидетельствовали о существовании мощного поля, сопоставимого с земным, тогда как другие указывали на его слабость или отсутствие. Это противоречие было разрешено благодаря работе команды профессора Клэр Николс из Оксфордского университета, результаты которой опубликованы в журнале «Nature Geoscience».

Исследование установило, что интенсивный магнетизм Луны был не постоянным явлением, а редким и чрезвычайно кратковременным событием, что объясняет расхождения в палеомагнитных записях. Ключевым фактором стала прямая корреляция между содержанием титана в лунных породах и силой зафиксированного ими магнитного поля. Наиболее сильно намагниченные образцы, собранные астронавтами, были извлечены из редких лавовых потоков, богатых титаном, в то время как породы с содержанием титана менее 6% по массе демонстрировали значительно более слабое поле.

Ученые предполагают, что этот мощный, но мимолетный магнитный всплеск был инициирован внутренними динамическими процессами Луны, связанными с ее небольшим металлическим ядром, диаметр которого оценивается примерно в одну седьмую радиуса. Модель исследователей сравнивает этот процесс с «лавовой лампой»: периодическое плавление титанобогатых материалов на границе ядра и мантии Луны приводило к выбросу тепла, провоцируя турбулентность в ядре и запуская мощный, но недолговечный динамо-эффект. Оценка продолжительности этого экстремального магнетизма составляет не более 5000 лет, а по некоторым предположениям — всего несколько десятилетий.

Профессор Николс подчеркнула, что десятилетия заблуждений были вызваны неизбежной «ошибкой выборки» в рамках программы «Аполлон». Все шесть пилотируемых миссий высаживались в геологически схожих регионах — в низкоширотных вулканических равнинах, известных как лунные моря (mare), которые были выбраны из-за их относительной ровности. Эти регионы оказались аномально богаты титановыми базальтами, зафиксировавшими пиковые, а не типичные значения магнитного поля. Таким образом, собранные образцы непреднамеренно исказили представление о магнитной истории Луны, экстраполируя редкие вспышки на обширные геологические эпохи.

Для окончательной верификации этой новой модели лунного магнетизма критически важны будущие исследования. В этом контексте предстоящие миссии NASA в рамках программы «Артемида» приобретают первостепенное значение. Ученые планируют получить образцы из регионов, удаленных от мест посадок «Аполлона», например, из района Южного полюса Луны. Сбор материала из этих неисследованных зон позволит подтвердить, были ли мощные магнитные всплески глобальным явлением или же они были строго локализованы в зонах плавления, связанных с титановыми включениями. Успех миссии «Артемида-3», а также последующие экспедиции, станут ключевыми для построения полной картины магнитной эволюции нашего естественного спутника.