infos.ro

3 întrebări: Rona Oran și Benjamin Weiss despre magnetismul lipsă a lunii antice | Știri MIT

Lauren Hinkel | EAPS,news.mit.edu

Astăzi, lunii îi lipsește un câmp magnetic global, dar nu a fost întotdeauna cazul. Măsurătorile navelor spațiale ale scoarței și rocilor lunare recuperate de misiunile Apollo conțin magnetizare rămășiță care s-a format cu 4 până la 3,5 miliarde de ani în urmă într-un câmp magnetic comparabil ca putere cu cel al Pământului. Oamenii de știință au susținut că sursa acestui lucru a fost un dinam – un câmp magnetic generat de miezul de metal topit, agitat al Lunii. Cu toate acestea, cercetările indică faptul că miezul suspectat al lunii este posibil să nu fi fost capabil să genereze suficientă energie pentru a susține câmpul magnetic străvechi din care oamenii de știință planetari l-au dedus în rocile sale.

Într-un recent Progresele științei hârtiecercetător științific Rona Oran și profesor de științe planetare Ben Weiss de la Departamentul de Științe Pământului, Atmosferice și Planetare al MIT a examinat plauzibilitatea unei ipoteze alternative care există încă din anii 1980 și care ar putea produce magnetizarea rămășiței în scoarța lunară: plasme tranzitorii generate de impacturile meteoroide. Aici, ei descriu câteva dintre descoperirile lor.

Î: Care este ipoteza „plasmelor de impact” și de ce este încă considerată un mecanism potențial pentru a explica magnetismul antic al lunii?

Oran: Există două ipoteze principale care au fost înaintate pentru a explica câmpul magnetic antic al Lunii. Una este că luna a generat odată un dinam. Principala provocare pentru această teorie a fost că Luna este mult mai mică decât Pământul și nu are suficientă energie pentru a genera un câmp magnetic de suprafață cu intensitatea ridicată dedusă din analizele probelor și crustei Apollo.

Weiss: O ipoteză alternativă de lungă durată este că sursa câmpului nu a fost interiorul Lunii în sine, ci mai degrabă impactul meteoroizilor la suprafață. În special, s-a propus că plasmele de impact – fluide extrem de conductoare produse prin vaporizarea suprafeței lunare – s-au extins în jurul și au înghițit luna. Pe măsură ce făceau acest lucru, plasmele ar comprima și amplifica câmpul magnetic interplanetar, cunoscut sub numele de vântul solar. Câmpurile ar fi apoi induse în scoarța lunii, iar semnalul de câmp îmbunătățit ar fi apoi văzut în solul de pe cealaltă parte a lunii. Această ipoteză este susținută, parțial, de observațiile a patru cratere tinere, mari, care au semnale magnetice puternice și mari pe locul opus al Lunii.

Î: Privind modelul cu plasme de impact, cum ați examinat plauzibilitatea acestuia și de ce ați putut să-l excludeți ca suspect principal?

Weiss: Am testat această idee prin efectuarea primelor simulări ale plasmelor de impact care iau în considerare în mod consecvent fizica care guvernează generarea și dezintegrarea câmpului magnetic.

Oran: Unul dintre motivele pentru care această ipoteză nu a fost încă testată în acest fel a fost că instrumentele pe care le-am folosit aparțin disciplinei științelor spațiale; nimeni nu le-a aplicat de fapt la această problemă înainte. Apoi, Ben, care cercetează paleomagnetismul, și cu mine ne-am unit forțele pentru a lucra împreună și am arătat că ipoteza plasmei de impact nu poate funcționa.

Evoluția plasmelor magnetizate este un proces complex în care fluxul de plasmă și câmpurile electromagnetice se modifică ca răspuns unul la celălalt. Doar prin simularea simultană a plasmelor și a câmpului magnetic puteți obține o vedere realistă a procesului.

Am descoperit că orice ai face, indiferent cum te joci cu el în ceea ce privește locația impactului, direcția și direcția câmpului inițial, nu poți crea suficientă energie magnetică din aceste plasme de impact. Asta pentru că ne putem gândi la corpul lunar ca la acest rezistor sferic gigantic care practic elimină toți curenții pe care aceste câmpuri magnetice încearcă să-i inducă în el. Apoi, în loc să avem câmpuri magnetice puternice în crustă cauzate de impact, generăm acele câmpuri, dar ele se disipă în câteva minute, așa că ajungi să încălziți roca. Deci, am văzut acest efect complet opus față de ceea ce ne-am propus inițial să găsim.

Î: Ce ne spune descoperirea ta despre evoluția Lunii, magnetismul ei și corpurile planetare similare? Și ce întrebări rămân?

Weiss: Dacă ipoteza câmpurilor de impact ar fi corectă, ar însemna că magnetizarea remanentă pe care o găsim pe suprafața Lunii nu ne-ar spune în esență nimic despre evoluția geofizică și termică a interiorului acesteia. Acest lucru ar fi avut, la rândul său, implicații profunde pentru urmărirea istoriei magnetice a Lunii și chiar pentru înțelegerea înregistrării magnetizării remanente găsite pe alte corpuri fără aer, cum ar fi Mercur, care are cratering, și asteroizii, despre care meteoriții sugerează că ar putea avea magnetizare crustă. Acum că am arătat că ipoteza câmpurilor de impact nu poate explica cea mai mare parte a magnetismului lunar, aceasta susține ipoteza dinamului de bază pentru magnetismul pe Lună și alte corpuri.

Oran: Având în vedere că acum favorizăm un dinam lunar, câmpurile puternice pe care le vedem pe Lună încă mai cer o explicație, pentru că un dinam ca cel pe care îl avem pe Pământ, în care miezul se învârte din cauza propriei răciri, poate să nu fie suficient. În ultimii ani, s-au dezvoltat câteva teorii alternative de dinam care ar putea genera câmpuri mai puternice, de exemplu, agitarea miezului prin clătinarea mantalei solide de deasupra.

Studiul nostru de urmărire cel mai imediat este să repetă același tip de simulări, dar, în loc de un corp neactiv din punct de vedere magnetic, am permite lunii să-și genereze propriul dinam central și apoi să examinăm modul în care plasmele de impact ar interacționa cu un astfel de câmp. O altă problemă de examinat este dacă puteți crea o amprentă chiar la locul de impact. Unul dintre aceste scenarii ne-ar putea oferi o potrivire mai bună pentru magnetizările pe care le vedem pe suprafața lunii.

De asemenea, au fost implicați în studiu fostul profesor vizitator al MIT, Yuri Shprits, de la Centrul German de Cercetare pentru Geoștiințe GFZ, fostul postdoctor EAPS Katarina Miljković de la Universitatea Curtin și Gábor Tóth de la Universitatea din Michigan.

Această cercetare a fost finanțată, parțial, de Programul de lucru al Sistemului Solar al NASA, Institutul Virtual de Explorare a Sistemului Solar al NASA și Programul de Dezvoltare a Facultății Skoltech pentru sprijin.

Sursa articol

You might also like