Как сообщили в Китайской академии наук, ученые, используя образцы, доставленные зондом "Чанъэ-6" с обратной стороны Луны, обнаружили, что сила магнитного поля Луны могла восстановиться около 2,8 миллиарда лет назад. Это открытие противоречит ранее принятой в научном сообществе точке зрения, согласно которой лунное магнитное поле резко ослабло около 3,1 миллиарда лет назад и оставалось в состоянии низкой активности. Данное исследование впервые раскрывает информацию о древнем магнитном поле обратной стороны Луны, предоставляя ключевые данные для понимания эволюции лунного магнитного поля и его "динамо-механизма". Результаты исследования были опубликованы 20 декабря 2024 года в международном научном журнале Nature.
Магнитные записи базальтовых образцов "Чанъэ-6" указывают на активный "динамо-механизм" Луны 2,8 миллиарда лет назад
На Земле движение проводящей жидкости во внешнем ядре действует как "динамо-машина", создавая магнитное поле, которое защищает планету от космических лучей и сохраняет атмосферу и воду, создавая условия для жизни. Луна также когда-то имела подобный "динамо-механизм". Поэтому понимание эволюции лунного магнитного поля имеет важное значение для изучения внутренней структуры Луны, ее тепловой истории и поверхностной среды.
Спутниковые наблюдения и измерения на поверхности Луны показывают, что в настоящее время у Луны нет глобального дипольного магнитного поля. Исследования древнего магнитного поля образцов, доставленных миссиями "Аполлон", указывают на то, что между 4,2 и 3,5 миллиарда лет назад на Луне существовало относительно активное магнитное поле, создаваемое "динамо-механизмом", с силой в несколько десятков микротесла (μT), что близко к современному уровню магнитного поля Земли. Однако около 3,1 миллиарда лет назад сила магнитного поля снизилась на порядок и оставалась на уровне нескольких микротесла. Между 1,5 и 1 миллиардом лет назад магнитное поле снова ослабло, и в конечном итоге "динамо-механизм" Луны полностью прекратил свою работу.
Из-за ограниченности образцов, доступных для исследований, данные о древнем магнитном поле Луны в основном относятся к периоду 3 миллиарда лет назад, а эволюция магнитного поля в более поздние периоды остается малоизученной. Кроме того, все имеющиеся данные получены из образцов, доставленных с видимой стороны Луны, в то время как информация о древнем магнитном поле обратной стороны Луны практически отсутствует. Недостаток данных о пространственно-временном распределении древнего магнитного поля Луны приводит к значительным разногласиям среди ученых относительно продолжительности, геометрии и механизмов работы лунного "динамо". Например, некоторые исследователи выдвигают совершенно иную точку зрения, утверждая, что лунный "динамо-механизм" не мог существовать долго и, возможно, работал только в первые 100–200 миллионов лет после формирования Луны.
Команда исследователей под руководством академика Чжу Жисяна и заместителя исследователя Цай Шухуэй из Института геологии и геофизики Китайской академии наук провела магнитные исследования четырех миллиметровых образцов базальта, доставленных "Чанъэ-6". Результаты показали, что сила древнего магнитного поля, зафиксированного в образцах, составляет от 5 до 21 микротесла (медианное значение около 13 микротесла). В отличие от предыдущих исследований, которые предполагали, что сила лунного "динамо-механизма" резко снизилась около 3,1 миллиарда лет назад и оставалась на низком уровне, данные "Чанъэ-6" указывают на возможное восстановление магнитного поля около 2,8 миллиарда лет назад. Это может свидетельствовать о повторной активации "динамо-механизма" после его раннего ослабления, возможно, из-за изменения основного источника энергии или усиления начального механизма.
Рецензенты журнала Nature отметили, что это исследование обладает высокой степенью оригинальности. Команда провела тщательный палеомагнитный анализ первых образцов базальта с обратной стороны Луны, предоставив высококачественные и точные данные. Другой рецензент подчеркнул, что статья представляет результаты измерений древнего магнитного поля Луны в уникальный период и месте, которые не были охвачены миссиями "Аполлон" и "Луна". Это исследование заполняет пробел в записях древнего магнитного поля Луны протяженностью в миллиард лет и впервые предоставляет данные о древнем магнитном поле обратной стороны Луны. Авторы выполнили исторически значимое исследование, внеся важный вклад в наше понимание лунного магнитного поля.