Астрономы пытаются разгадать тайну необычных завихрений
Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе заявили, что странные светлые завихрения на Луне могут быть результатом намагничивания горных пород магмой под поверхностью.
Новое исследование предполагает, что завихрения на поверхности спутника Земли Луне возникают из-за подземной магмы, которая намагничивает камни на поверхности. В этом процессе участвует минерал ильменит. В 2025 году NASA планирует отправит лунный марсоход Vertex для исследования одного из завихрений, получившего название «Гамма Райнера».
Лунные завихрения — это светлые пятна, которые кажутся нарисованными на темной поверхности Луны. Некоторые из них достигают сотен километров в длину. До сих пор это оставалось загадкой, что их вызывает. Ученые знают, что камни внутри завихрений намагничены, но у Луны нет магнитного поля. Некоторые из них могут быть результатом падения метеоритов. Но для других объяснение может быть скрыто под поверхностью. Сейчас исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе предложили новую возможность: магму.
На самом деле намагниченные камни отклоняют поступающие частицы от солнечного ветра. Вместо этого они попадают на каменистую поверхность за пределами завихрений, в результате чего цвет темнеет. Вот почему завихрения кажутся ярче.
«Хотя сегодня Луна не имеет магнитного поля, некоторые участки ее коры, такие как впадины, образовавшиеся при ударе, и яркие извилистые образования, называемые лунными завихрениями, все еще намагничены. Сильно намагниченные области, наблюдаемые в пределах впадин, могут быть связаны с богатым железом материалом, полученным при ударе», — поясняют астрономы.
Загадка заключается в том, почему камни вообще намагничены. Имея это в виду, ученые заявили, что столкновения с метеоритами могут вызвать некоторые магнитные аномалии. Возможно, даже некоторые из завихрений, но, вероятно, не все. Кроме того, более раннее исследование предполагало столкновение с кометами: «Однако другие намагниченные области, например, те, которые связаны с лунными завихрениями, не так однозначно связаны с добавленными извне материалами».
Исследователи также считают, что подземная магма — это хороший вариант образования загадочных отметин. Лавовые бассейны должны иметь свои собственные локализованные магнитные поля. Теория заключается в том, что под землей находятся лава, которая медленно охлаждается в магнитном поле и создает магнитную аномалию.
Чтобы проверить теорию, исследователи использовали минерал под названием ильменит, который в изобилии встречается на Луне. Ильменит может намагничиваться при определенных условиях. Он похож на магнетит на Земле, но на Луне этот минерал встречается редко. Исследователи измерили влияние различных комбинаций химического состава атмосферы и скорости магматического охлаждения на ильменит, чтобы попытаться намагнитить его.
Как отметил ведущий автор Юаньюань Лян из Вашингтонского университета в Сент-Луисе: «Более мелкие частицы, с которыми мы работали, по-видимому, создавали более сильные магнитные поля, потому что отношение площади поверхности к объему у мелких частиц больше, чем у крупных. При большей площади открытой поверхности более мелкие частицы легче подвергаются реакции восстановления».
В 2025 году миссия Lunar Vertex займется изучением магнитных аномалий Луны. Это включает в себя отправку марсохода к лунному завихрению Reiner Gamma. Lunar Vertex станет первой миссией NASA по доставке полезных грузов и проведению научных исследований на поверхности Луны с использованием посадочных аппаратов частного производства. На борту будет множество камер, магнитометр и плазменный спектрометр.