Vědci řeší chybějící magnetismus starověkého měsíce.. Podívejte se na jeho evoluci..

Dnes na Měsíci chybí globální magnetické pole, ale nebylo tomu tak vždy. Měření měsíční kůry a měsíčních hornin získaná misemi Apolla v kosmických lodích obsahují magnetickou rezidui, která se vytvořila před 4 až 3,5 miliardami let v magnetickém poli srovnatelném silou se silou Země. Vědci tvrdí, že jeho zdrojem bylo dynamo – magnetické pole generované stloukáním, roztavením kovového jádra měsíce.

Výzkum však naznačuje, že podezření na malé jádro měsíce možná nebylo schopné generovat dostatek energie k udržení starověkého magnetického pole, z něhož planetární vědci vyvodili jeho horniny.

V nedávném příspěvku Science Advances zkoumala vědecká pracovnice Rona Oranová a profesor planetárních věd Ben Weiss z katedry Země, atmosférických a planetárních věd MIT věrohodnost alternativní hypotézy, která existuje od 80. let 20. století a která by mohla způsobit zbytkovou magnetizaci v měsíční kůra: přechodná plazma generovaná dopady meteoroidů.

Zde popisují některé ze svých zjištění

Modely proudění plazmy (vlevo) a vývoje magnetického pole po dopadu na povodí.
Modely proudění plazmy (vlevo) a vývoje magnetického pole po dopadu na povodí.

Otázka: Co je to hypotéza „dopadového plazmatu“ a proč je stále považována za potenciální mechanismus pro vysvětlení starodávného magnetismu měsíce?

Oran: K vysvětlení starověkého magnetického pole měsíce byly předloženy dvě hlavní hypotézy. Jedním z nich je, že Měsíc kdysi generoval dynamo. Primární výzvou pro tuto teorii bylo, že Měsíc je mnohem menší než Země a nemá dostatek energie na generování povrchového magnetického pole s vysokou intenzitou odvozenou z analýz vzorků Apolla a kůry.

Weiss: Dlouhodobou alternativní hypotézou je, že zdrojem pole nebyl samotný interiér měsíce, ale spíše dopady meteoroidů na povrch. Zejména bylo navrženo, aby nárazová plazma – vysoce vodivé kapaliny produkované odpařováním měsíčního povrchu – expandovala kolem a pohltila Měsíc. Když to udělali, plazma stlačila a zesílila meziplanetární magnetické pole, známé jako sluneční vítr. Pole by pak byla indukována do měsíční kůry a zesílený signál pole by pak byl viditelný v půdě na druhé straně měsíce. Tuto hypotézu částečně podporují pozorování čtyř mladých, velkých kráterů, které mají silné a velké magnetické signály na opačném místě měsíce.

Otázka: Jak jste při pohledu na model dopadových plazmat zkoumali jeho věrohodnost a proč jste jej mohli vyloučit jako primárního podezřelého?

Weiss: Tuto myšlenku jsme testovali provedením prvních simulací nárazových plazmat, které samy důsledně zohledňují fyziku řídící generování a rozpad magnetického pole.

Oran: Jedním z důvodů, proč tato hypotéza ještě nebyla takto otestována, bylo to, že nástroje, které jsme používali, patří do oboru vesmírných věd; dosud je nikdo na tento problém neaplikoval. Poté jsme s Benem, který zkoumá paleomagnetismus, spojili své síly, abychom na tom pracovali společně, a ukázali jsme, že hypotéza nárazového plazmatu nemůže fungovat.

Vývoj magnetizovaných plazmat je složitý proces, při kterém se tok plazmy a elektromagnetická pole mění v reakci na sebe navzájem. Realistický pohled na tento proces získáte pouze simulací plazmatu a magnetického pole.

Zjistili jsme, že ať už děláte cokoli, ať už si s tím hrajete z hlediska místa nárazu, směru a směru počátečního pole, nemůžete z těchto nárazových plazmat vytvořit dostatek magnetické energie. Je to proto, že můžeme uvažovat o měsíčním těle jako o tomto gigantickém sférickém rezistoru, který v podstatě zabíjí všechny proudy, které se do něj tato magnetická pole snaží vyvolat. Potom namísto silných magnetických polí v kůře způsobených nárazem tato pole generujeme, ale během několika minut se rozptýlí, takže nakonec zahřejete skálu. Viděli jsme tedy tento zcela opačný účinek toho, co jsme se původně rozhodli najít.

Otázka: Co nám vaše zjištění říká o vývoji měsíce, jeho magnetismu a podobných planetárních tělesech? A jaké otázky zůstávají?

Weiss: Pokud by byla hypotéza dopadových polí správná, znamenalo by to, že zbytková magnetizace, kterou najdeme na povrchu měsíce, by nám v podstatě neřekla nic o geofyzikálním a tepelném vývoji jeho nitra. To by zase mělo hluboké důsledky pro vysledování magnetické historie Měsíce, a dokonce i pro pochopení záznamu zbytkové magnetizace nalezené na jiných bezvzduchových tělesech, jako je Merkur, který má kráter, a asteroidy, o nichž meteoriti naznačují, že by mohli mít magnetizaci v kůře. Nyní, když jsme ukázali, že hypotéza nárazových polí pravděpodobně nevysvětlí většinu lunárního magnetismu, podporuje to hypotézu jádra dynama pro magnetismus.

Do studie byli také zapojeni bývalý hostující profesor MIT Yuri Shprits z Německého výzkumného střediska pro geologické vědy GFZ, bývalá postdoktorka EAPS Katarina Miljković z Curtinovy univerzity a Gábor Tóth z University of Michigan.

Tento výzkum byl částečně financován z pracovního programu NASA Solar System Workings Program, NASA Solar System Exploration Virtual Institute a programu rozvoje fakulty Skoltech.

Zdroj: scitechdaily.com

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *