Атмосферу ранней Земли защитило общее с Луной магнитное поле

Согласно наиболее популярной сегодня импактной гипотезе, Луна появилась около 4,5 миллиарда лет назад, когда Землю ударило небесное тело величиной примерно с Марс, выбросив на орбиту массы раскаленной породы. Вскоре они образовали спутник, который с тех пор медленно остывал и отдалялся от планеты все больше. Последующие миллиарды лет Земля оставалась совершенно непригодной для жизни: она была раскалена, а молодое Солнце, хотя и светило не так ярко, было нестабильным, поливая планету потоками частиц.

Однако даже в этих условиях Земле удалось сохранить атмосферу, благодаря которой она в конце концов стала обитаемой. И похоже, тут ей помогла Луна. Долгое время, пока она сохраняла расплавленные недра, на спутнике имелось собственное магнитное поле, следы существования которого сохранились в некоторых образцах местных пород. Оно было намного слабее земного, однако полностью «рассеялось» лишь 1-2,5 миллиарда лет назад, когда железосодержащий расплав в центре спутника окончательно застыл.

Кроме того, в далеком прошлом и сама Луна располагалась заметно ближе, двигаясь от дистанции 130 тысяч километров четыре миллиарда лет назад до нынешних 385 тысяч километров. Все это позволяло магнитным полям Земли и ее молодого спутника взаимодействовать — и ученые из NASA изучили это взаимодействие с помощью компьютерного моделирования. Статья Джеймса Грина (James Green) и его коллег опубликована в журнале Science Advances.

Авторы показывают, что магнитные поля Земли и Луны могли соединяться исходящими из полюсов силовыми линиями, создавая дополнительную защиту от частиц солнечного ветра. Более того, вдоль этих линий мог происходить обмен частицами атмосфер между планетой и молодым спутником, на котором тогда еще сохранялся вулканизм. Возможно, этим объясняется и присутствие азота и некоторых других инертных газов в лунном реголите.

Магнитное поле Луны сильно ослабло уже 3,2 миллиарда лет назад и затем полностью исчезло. Без его защиты частицы солнечного ветра смогли легко достигать самой поверхности спутника и быстро привели тому, что его атмосфера полностью улетучилась в космос. Тем не менее лунная магнитосфера успела защитить от этого воздух молодой Земли, внеся еще один незаметный со стороны, но критический вклад в появление жизни на нашей планете.