Вулкан под Луната разкрива древното ѝ магнитно поле

Скрит под обратната страна на Луната древен вулканичен комплекс предоставя нови доказателства, че земният спътник е генерирал собствено магнитно поле преди около 4,2 млрд. години.

Откритието подкрепя теорията за древно лунно динамо – механизъм във вътрешността на Луната, способен да създава глобално магнитно поле.

Изследването е публикувано на 23 септември в научното списание Science Advances от екип на ETH Zurich, Германския аерокосмически център DLR и Техническия университет в Берлин. Учените комбинират данни за гравитацията и магнетизма на Луната, за да надникнат под повърхността ѝ.

В центъра на изследването е спиралата Дюар – светла, необичайна структура в района на едноименния кратер от обратната страна на Луната. Там една от силните магнитни аномалии на спътника съвпада с отчетлива гравитационна аномалия.

Това съвпадение позволява на учените да моделират структурата под повърхността и да свържат наблюдавания магнетизъм с конкретен геоложки източник.

Резултатът е впечатляващ. Под района Дюар се намира плътно и силно магнетизирано скално тяло с ширина около 60 километра, което достига приблизително 9 километра под лунната повърхност. Данните са съвместими с погребан базалтов магмен комплекс – материал, който някога е бил разтопен, а впоследствие се е охладил и втвърдил.

Според публикацията в Science Advances анализът показва, че за да придобие структурата наблюдаваното днес намагнитване, преди около 4,2 млрд. години в района трябва да е съществувало магнитно поле с интензитет над 11 микротесла.

Това е важна подробност. Стойността не представлява директно измерване на магнитното поле отпреди милиарди години, а моделно определена долна граница. Авторите заключават, че резултатът подкрепя съществуването на активно лунно динамо по това време.

Подобен механизъм съществува и на Земята. Движението на електропроводим материал във външното ядро на нашата планета генерира геомагнитното поле. Днешната Луна няма глобално магнитно поле като земното, но скалите по повърхността ѝ са запазили своеобразен запис на далечното ѝ магнитно минало.

Именно този въпрос озадачава учените от десетилетия. Мисиите „Аполо“ доставят на Земята общо 382 килограма, или 842 паунда, лунни проби, част от които показват следи от силно древно магнитно поле. Националният музей на авиацията и космонавтиката „Смитсониън“ потвърждава количеството материал, донесен от шестте пилотирани кацания.

Проблемът е, че палеомагнитният запис в различните лунни образци не е еднозначен. Част от данните подкрепят съществуването на вътрешно динамо, докато други поставят под въпрос колко силно и колко продължително е било то.

Само през 2026 г. друго изследване на екип от Оксфордския университет показа, че Луната вероятно е преживявала кратки периоди на много силно магнитно поле, докато през по-голямата част от времето полето е било значително по-слабо.

Новото изследване на Дюар добавя различен тип доказателство. Вместо да разчита само на скали, донесени на Земята от ограничен брой места, екипът използва орбитални магнитни и гравитационни наблюдения, за да свърже магнитната аномалия с геоложката структура под нея.

Това е важно и за спора дали някои от лунните магнитни аномалии могат да бъдат резултат от краткотрайни магнитни полета, създадени при мощни астероидни удари. В случая с Дюар характеристиките на подповърхностното тяло са съвместими с магматичен, а не ударен произход, което подкрепя интерпретацията за вътрешно лунно динамо.

Откритието може да помогне и за обяснението на самите лунни „спирали“ – загадъчни светли шарки, които се срещат на различни места по повърхността. Резултатите показват, че при Дюар тяхното образуване изисква хоризонтална ориентация на намагнитването и обогатяване с железни оксиди.

Локалното магнитно поле може да отклонява част от слънчевия вятър и така да намалява космическото изветряне на повърхността. Това би помогнало да се обясни защо материалът в лунните спирали остава по-светъл от заобикалящия го терен.

Изследването не означава, че Луната някога е била просто умалено копие на Земята с идентично магнитно поле. То предоставя ново независимо доказателство, че вътрешността на младата Луна е била достатъчно динамична, за да поддържа магнитно динамо в ранната история на спътника.

Следващата стъпка е подобни райони да бъдат изследвани непосредствено на повърхността. Бъдещи лунни мисии биха могли да измерят магнитните свойства на скалите на място и да проверят по-точно кога, колко силно и за колко дълго е работило древното лунно динамо.