Badania z wykorzystaniem bazaltów Farside Chang’e-6 ujawniają nieoczekiwany wzrost natężenia pola magnetycznego Księżyca 2,8 miliarda lat temu, co podważa wcześniejsze wyobrażenia o uśpionym dynamo księżycowym.
Dane sugerują dynamiczne i aktywne geologicznie wnętrze Księżyca, prawdopodobnie napędzane oceanami magmy lub procesami zachodzącymi w rdzeniu.
Ewolucja dynama księżycowego
Zrozumienie ewolucji dynama księżycowego jest kluczem do odkrycia głębokiej struktury wewnętrznej Księżyca, historii termicznej i środowiska powierzchniowego. Niedawne badania chińskich naukowców, polegające na analizie bazaltów przywiezionych przez misję Chang’e-6, ujawniły znaczny wzrost siły księżycowego dynama około 2,8 miliarda lat temu (Ga).
To przełomowe badanie opublikowano w czasopiśmie 19 grudnia Natura.
Chociaż wcześniejsze badania paleomagnetyczne próbek bliskiej Księżyca dostarczyły ogólnego harmonogramu ewolucji pola magnetycznego Księżyca, brak kompleksowych danych przestrzennych i czasowych sprawił, że pełna historia dynama księżycowego jest niepewna.
Misja Chang’e-6: odkrycie na Farside
Misja Chang’e-6, która dostarczyła pierwsze próbki bazaltu ze strony farnej, datowane na około 2,8 Ga, zapewnia wyjątkową okazję do wypełnienia tej krytycznej luki w naszym rozumieniu czasoprzestrzennej ewolucji dynama księżycowego.
Pod kierunkiem prof. Rixianga Zhu z Instytutu Geologii i Geofizyki Chińskiej Akademii Nauk (CAS) profesor nadzwyczajny Shuhui Cai i jej współpracownicy zmierzyli starożytne natężenie pola magnetycznego bazaltów Chang’e-6, uzyskując wartości wahające się od około 5 do 21 mikrotesli (µT).
Ponowne przemyślenie hipotez dotyczących dynama księżycowego
Odkrycia te ujawniły nieoczekiwany wzrost natężenia pola przy 2,8 Ga, po gwałtownym spadku wokół 3,1 Ga. Podważa to dominującą hipotezę, że księżycowe dynamo weszło w stan niskiego zużycia energii po 3 Ga i pozostało w tym stanie aż do ustania.
Naukowcy zaproponowali, że księżycowe pole magnetyczne w tym okresie mogło być napędzane przez ocean magmy podstawowej i/lub sił precesji. Dodatkowe mechanizmy, takie jak krystalizacja rdzenia, mogą również odgrywać rolę.
Odkrycia te sugerują, że głębokie wnętrze Księżyca pozostawało gorące i aktywne geologicznie aż do połowy jego historii.
Pierwsze dane paleomagnetyczne po stronie przeciwnej
Badanie to stanowi pierwsze w historii dane paleomagnetyczne uzyskane z drugiej strony Księżyca, dostarczające krytycznego wglądu w pośrednie etapy ewolucji dynama księżycowego. Syntetyzując te dane z istniejącymi odkryciami, naukowcy zasugerowali znaczne wahania księżycowego pola magnetycznego w zakresie od 3,5 do 2,8 Ga, co wskazuje na wysoce niestabilne dynamo w tym okresie.
Implikacje dla przyszłych eksploracji Księżyca
Wyniki te dostarczają cennych wskazówek dla przyszłych misji eksploracji Księżyca, w tym poszukiwania potencjalnych odwróceń magnetycznych.
Odniesienie: „Wzmocnione dynamo księżycowe zarejestrowane przez bazalt Chang’e-6” autorstwa Shuhui Cai, Kaixian Qi, Saihong Yang, Jie Fang, Pingyuan Shi, Zhongshan Shen, Min Zhang, Huafeng Qin, Chi Zhang, Xiaoguang Li, Fangfang Chen , Yi Chen, Jinhua Li, Huaiyu He, Chenglong Deng, Chunlai Li, Yongxin Pan i Rixiang Zhu, 19 grudnia 2024 r., Natura.
DOI: 10.1038/s41586-024-08526-2
Badania przeprowadzono we współpracy z Narodowymi Obserwatoriami Astronomicznym, CAS. Próbki Księżyca dostarczyła Chińska Narodowa Administracja Przestrzeni Kosmicznej, a badanie było wspierane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych, Program Badań nad Priorytetem Strategicznym (kategoria B) CAS oraz Program Badań Kluczowych Instytutu Geologii i Geofizyki, CAS.
