По мнению планетологов, изначально у Луны было полноценное магнитное поле, которое генерировалось ее ядром. Спутник нашей планеты быстро остыл, но, как выяснилось в последние годы, магнитное поле полностью не исчезло: похоже, Луна продолжала частично получать его другими путями. В конце концов и эти источники магнетизма иссякли. До недавних пор считалось, что в любом случае лунное магнитное поле со временем только угасало. Теперь, после недавнего анализа доставленных китайским аппаратом «Чанъэ-6» образцов, оказалось, что внутренний мир Луны несколько менее предсказуем.
Манипулятор станции «Чанъэ-6» во время забора грунта на обратной стороне Луны / © Китайское национальное космическое управление
Камни действительно помнят и могут рассказать очень многое, это отлично знают палеонтологи и геофизики. Если породы сформировались внутри магнитосферы, они сохраняют остаточную намагниченность долгие миллиарды лет, то есть в них «записана» история всего небесного тела.
Такие записи и привезли с собой полвека назад астронавты программы «Аполлон» в виде сотен килограммов лунного грунта. Как удалось установить, этим породам примерно от трех до четырех с половиной миллиардов лет, многие из них оказались намагниченными. К примеру, те, которым три с половиной миллиарда лет, продемонстрировали напряженность магнитного поля на уровне как минимум 40 микротесл.
Это поразительно, поскольку сравнимо с силой магнитного поля Земли — планеты, у которой по сей день внутреннее твердое раскаленное ядро подогревает окружающие жидкие массы и заставляет их перемешиваться. От этого в них идет электрический ток, что и создает вокруг нас защитную магнитосферу.
Планетологи абсолютно убеждены, что у Луны этого внутреннего магнитного динамо не только сейчас быть не может, но даже три с половиной миллиарда лет быть не могло: по всем расчетам, лунное ядро остыло самое позднее 4,2 миллиарда лет назад. Значит, полноценное, собственное магнитное поле у естественного спутника Земли могло сохраняться лишь несколько сотен миллионов лет. Напомним, Солнечной системе — 4,6 миллиарда лет, и Луна, похоже, образовалась почти сразу после Земли.
Поэтому для объяснения такой сравнительно недавней намагниченности лунных пород потребовалось «изобретать» разнообразные хитроумные способы получения Луной магнитного поля без участия ее ядра. Ученые предполагают, что оно могло вырабатываться из-за гравитационного воздействия Земли — Луна в прошлом была гораздо ближе. Или, возможно, магнетизм был вызван колебанием оси вращения Луны: из-за него внутри могло происходить передвижение вещества.
Существует даже версия о том, что по мере не совсем равномерного остывания Луны в ее недрах постепенно все глубже опускались плотные богатые титаном сгустки, а когда они достигали еще горячего ядра, происходил временный электромагнетизм.
Но и эти явления должны были постепенно сходить на нет. Тем не менее, как рассказали китайские ученые в недавней статье для журнала Nature, на постепенное затухание лунного магнитного поля наблюдаемая ситуация мало похожа. Исследователи сопоставили возраст и степень намагниченности лунного грунта, доставленного в июне 2024 года межпланетной станцией «Чанъэ-6».
Напомним, китайский аппарат прилунился на обратной стороне Луны, в кратере Аполлон, расположенном в гигантском бассейне Южный полюс — Эйткен. Зонд собрал и отправил на Землю чуть более 1935 граммов грунта. Это первые в истории образцы с обратной стороны нашего естественного спутника. Интересно, что они оказались значительно моложе «аполлоновских», и в них прослеживается напряженность от пяти до 21 микротеслы.
По данным ученых, сложилась картина резкого ослабления магнитного поля Луны 3,1 миллиарда лет назад, а потом внезапного столь же резкого его усиления 2,8 миллиарда лет назад. Таким образом, меньше трех миллиардов лет назад у Луны еще было магнитное поле, причем не такое уж слабое.
Остается выяснить, за счет чего. Исследователи подозревают, что в этом может быть замешана вышеупомянутая прецессия оси вращения или какие-то процессы в глубинах лунного магматического океана в те далекие времена. Не исключено, что постепенное затвердевание ядра тоже могло быть причастно к этому феномену.
