• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
26 мая, 07:55
Игорь Байдов
1 454

Физики нашли возможное объяснение магнитным аномалиям на Луне

❋ 5.4

Предполагается, что в прошлом у Луны могло существовать слабое магнитное поле. Однако оно давно исчезло, но его следы продолжают находить в лунных породах. Например, в камнях, доставленных космонавтами миссии «Аполлон», ученые обнаружили так называемую остаточную намагниченность. Главный вопрос, над которым исследователи ломают голову не одно десятилетие: почему эти аномалии наблюдаются до сих пор, хотя по идее этого происходить не должно? К ответу приблизилась команда ученых из США.

Море дождей
На снимках, сделанных с Земли с помощью телескопа Sky-Watcher BK DOB8, запечатлено Море Дождей. Авторы исследования предполагают, что импактного события, наподобие того, которое привело к образованию Моря Дождей, могло временно усилить магнитное поле и стать причиной остаточной намагниченности лунных пород / © Wikimedia

Астрономы предполагали, что в далеком прошлом Луна обладала магнитным полем. Образцы, доставленные космонавтами миссий «Аполлон» в 1960-70-х годах, а также глобальные измерения нашего спутника, выполненные дистанционно с помощью космических аппаратов, подтвердили эту гипотезу и показали присутствие остаточной намагниченности в лунных породах.

В большинстве случаев магнитные поля планет и их спутников объясняют внутренним самовозбуждающимся динамо-механизмом, при котором оно генерируется за счет движения металлов в расплавленном ядре, способных проводить электрический ток.

Земля генерирует магнитное поле посредством внутреннего динамо. Считается, что и Луна могла когда-то делать то же самое. Однако металлическое ядро нашего спутника значительно меньше, а значит магнитное поле там, вероятно, было слабее. В таком случае, полагают ученые, остаточная намагниченность лунных пород не наблюдалась бы, но она есть.

Одна из гипотез, объясняющая эти магнитные аномалии, предполагает, что они случились за счет усиления слабого магнитное поля, которое произошло после гигантского удара. По мнению ряда ученых, в результате импактного события могло образоваться облако плазмы, что в свою очередь привело к усилению. Плазма — ионизированный газ, в котором есть заряженные частицы (электроны и ионы), движение этих частиц и может вызвать такой эффект.

В 2020 году американские физики Рона Оран (Rona Oran) и Бенджамин Вайс (Benjamin Weiss) из Массачусетского технологического института проверили гипотезу на компьютере. Ученые смоделировали гигантский удар по Луне и одновременно учли генерируемое Солнцем магнитное поле, рассредоточенное в межпланетном пространстве. Поскольку естественный спутник в настоящий момент не имеет собственного магнитного поля, для эксперимента исследователи взяли внешний источник.

Магнитное поле, генерируемое Солнцем, достигает Луны, но оно слабое — особенно на таком удалении. Оран и Вайс хотели понять, может ли облако плазмы, образованное от падения астероида, временно усилить это поле, чтобы с его помощью можно было объяснить остаточную намагниченность пород. Оказалось, что даже самый мощный удар и образовавшаяся плазма исключают такую возможность. Гипотеза оказалась не рабочей.

В своем новом исследовании Оран и Вайс пошли другим путем. Физики взяли за основу древнее магнитное поле Луны, когда-то создаваемое внутренним динамо-механизмом. Учитывая размер лунного ядра, ученые подсчитали, что сила такого поля должна была составлять почти один микротесла, что приблизительно в 50 раз слабее, чем сила магнитного поля Земли.

Исследователи смоделировали сценарий, при котором происходит мощный удар по лунной поверхности, наподобие того, который привел к образованию Моря Дождей на видимой стороне. Это привело бы к образованию огромного облака плазмы, поскольку испарилась бы часть лунной поверхности. Затем физики смоделировали, как образовавшаяся плазма будет взаимодействовать со слабым магнитным полем Луны.

Море дождей
Расположение Моря Дождей на Луне — одно из крупнейших «морей» на видимой стороне нашего спутника. На самом деле это не море с водой, а обширная темная равнина, которая образовалась в результате затопления лавой большого ударного кратера, сформировавшегося в результате падения крупного метеорита или ядра кометы примерно 3,85 миллиарда лет назад / © Wikimedia

Моделирование показало, что при ударе облако плазмы расширилось бы, обогнуло Луну и сконцентрировалось на противоположной стороне от места падения метеорита — в районе южного полюса, где сегодня зачастую фиксируются магнитные аномалии. Там плазма сжалась бы и на короткое время усилила слабое магнитное поле Луны. Весь этот процесс протекал невероятно быстро — длился всего 40 минут, но этого достаточно, чтобы породы сохранили «‎магнитный отпечаток».

Физики полагают, что удар также вызвал мощную сейсмическую волну, которая прошла через Луну и достигла противоположной стороны, «‎встряхнув» породы в зоне усиленного магнитного поля. Это временно нарушило ориентацию электронов в кристаллах пород. Когда электроны вернулись в стабильное состояние, они зафиксировались в направлении усиленного магнитного поля, следы которого и сохранили.

Иными словами, по мнению американских физиков, причиной остаточной намагниченности стало сочетание временного усиления магнитного поля и сейсмического воздействия.

магнитное поле луны
Сценарий усиления магнитного поля Луны за счет импактного события, наподобие того, которое привело к образованию Моря Дождей. Ученые смоделировали, как расширяется плазма и взаимодействует с магнитным полем. A, D, G: плотность плазмы, белые стрелки — потоки газа. Видно, как «облако» плазмы уносится от места удара; B, E, H: cила магнитного поля. Черные стрелки — направление поля. После удара поле сжимается плазмой, как если бы вы сдавили пружину. На противоположной стороне Луны поле усиливается до 43—50 микротесла; C, F, I: упрощенная схема. Оранжевое облако — плазма, черные линии — магнитное поле. Плазма «толкает» линии поля к противоположной стороне, они сжимаются и усиливаются, как пружины в тисках / © Rona Oran, Benjamin Weiss

Отметим, что работа исследователей основана только на моделировании, а не на анализе реальных образцов пород. То есть исследование построено на логической и математической цепочке событий, а не на физических доказательствах, поэтому к нему стоит относиться с осторожностью.

Симуляция опирается на множество допущений, которые в реальной жизни не подтверждены. Это касается и облака плазмы, которое бы «‎обогнуло Луну», и направления сейсмических волн, якобы возникших после падения астероида.

Подтвердить или опровергнуть гипотезу можно только после тщательного изучения пород в аномальных зонах.

Например, такие исследования могли бы провести участники миссии NASA «Артемида», высадка которой планируется в районе южного полюса.

Ранее Naked Science писал о мультиимпактной гипотезе образования Луны Николая Горькавого. По ней около 90 процентов лунных пород — выбитые обломки земных пород, то есть они сформировались при магнитном поле по силе равном земному, что и наблюдают в некоторых образцах лунного грунта, доставленных на Землю «‎Аполлонами». В таком сценарии следы сильного древнего магнитного поля в лунных породах объясняются сами собой, без привлечения дополнительных предположений о плазменном усилении.

Выводы Оран и Вайса опубликованы в журнале Science Advances.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

12 июля, 09:23
Александр Березин

Исследователи разобрались с тем, что происходит в организме пластикоядных гусениц при поедании и переваривании самого распространенного пластика. Оказалось, что для их здоровья это не проходит бесследно, но, похоже, есть способ помочь и гусеницам, и осуществляемому ими процессу разрушения искусственных полимеров.

10 июля, 13:16
ФизТех

Кража лошадей была серьезной проблемой для крестьянских хозяйств в Российской империи. Особенности этого явления, включающие жестокие уголовные наказания, крестьянский самосуд и межэтнические конфликты, выявили в ходе исследования юридических источников историки из МФТИ и РЭУ имени Г.В. Плеханова.

8 июля, 09:23
Полина Меньшова

Принято считать, что люди с развитыми когнитивными способностями отличаются высокими моральными принципами. Ученые из Великобритании решили проверить этот тезис научными методами и пришли к противоположному выводу.

9 июля, 08:26
Полина Меньшова

Подобрать тип физической активности, который лучше всего подходит человеку, можно исходя из особенностей его характера. Психологи из Великобритании определили, что люди с разными чертами личности получают больше удовольствия от разных видов спорта.

9 июля, 12:05
Редакция Naked Science

В июне 2025 года ВК покинули 1,2 миллиона авторов контента. Это резкое ускорение их бегства в сравнении с предшествующими месяцами. Одновременно число авторов на других платформах растет, в результате по этому показателю соцсеть обогнал не только Telegram, но и запрещенный Instagram*. Причиной происходящего многие наблюдатели посчитали совокупность решений менеджмента компании за последние годы.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно