Runājot par planētām, pavadoņiem un zvaigznēm, magnētiskie lauki ir liela problēma. Tiek uzskatīts, ka tie ir konvekcijas rezultāts uz planētas, šie lauki var būt atšķirība starp planētu, kas rada dzīvību vai kļūst par nedzīvu klinšu bumbiņu. Kādu laiku zinātnieki ir zinājuši, ka tam ir Zemes magnētiskais lauks, kuru darbina dinamo efekts, ko rada konvekcija tā šķidrā, ārējā kodolā.
Zinātnieki arī ilgi uzskatīja, ka Mēnesim kādreiz bija magnētiskais lauks, kuru arī kodolā darbināja konvekcija. Iepriekš tika uzskatīts, ka šis lauks pazūd aptuveni 1 miljardu gadu pēc Mēness veidošanās (apmēram pirms 3 līdz 3,5 miljardiem gadu). Bet saskaņā ar Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) jauno pētījumu tagad šķiet, ka Mēness magnētiskais lauks turpināja eksistēt vēl miljardu gadu.
Nesen žurnālā parādījās pētījums ar nosaukumu “Mēness dinamo divu miljardu gadu vēsture” Zinātnes sasniegumi. Rutgera universitātes docenta un bijušā MIT pētnieka Dr. Sonia Tikoo vadībā komanda analizēja senās Mēness klintis, kuras savāc NASA Apollo 15 misija. Viņi atrada, ka klintis parādīja būtnes pazīmes magnētiskajā laukā, kad tās izveidojās pirms 1 līdz 2,5 miljardiem gadu.
Šī klinšu parauga vecums nozīmē, ka tas ir ievērojami jaunāks nekā citi, kurus atgriezušies Apollo misijas. Izmantojot metodi, kuru viņi izstrādāja, komanda ar magnometru pārbaudīja parauga stikloto sastāvu, lai noteiktu tā magnētiskās īpašības. Pēc tam viņi pakļāva paraugu laboratorijas ģenerētam magnētiskajam laukam un citiem apstākļiem, kas bija līdzīgi tiem, kādi pastāvēja uz Mēness, kad klintis būtu izveidojusies.
Tas tika izdarīts, ieliekot akmeņus speciāli izstrādātā skābekļa trūkuma krāsnī, kas tika uzbūvēta ar Klementa Suaveta un Timotija Grove palīdzību - divi MIT Zemes, atmosfēras un planētu zinātnes departamenta (EAPS) pētnieki un līdzautori pētījums. Pēc tam komanda klintis pakļāva videi, kas nesatur skābekli, un sasildīja tos līdz ārkārtējai temperatūrai.
Kā skaidroja Bendžamins Veiss - EAPS planētu zinātņu profesors -:
“Jūs redzat, cik magnetizēts tas kļūst, kad sakarst tajā zināmajā magnētiskajā laukā, tad jūs salīdzināt šo lauku ar dabisko magnētisko lauku, kuru iepriekš izmērījāt, un no tā jūs varat izdomāt, kāds bija senā lauka stiprums… Tādā veidā mēs beidzot ir ieguvuši precīzu Mēness lauka mērījumu. ”
Pēc tam viņi noteica, ka Mēness iezis ir magnetizēts laukā, kura stiprums ir aptuveni 5 mikrotesla. Tas ir daudzreiz vājāks nekā Zemes magnētiskais lauks, ja to mēra no virsmas (25 - 65 mikrotlasas), un divas magnitūdas kārtas ir vājākas nekā tas, kas bija pirms 3–4 miljardiem gadu. Šie atradumi bija diezgan nozīmīgi, jo tie var palīdzēt atrisināt paliekošo noslēpumu par Mēnesi.
Iepriekš zinātniekiem bija aizdomas, ka Mēness magnētiskais lauks izmira 1,5 miljardus gadu pēc Mēness veidošanās (apmēram pirms 3 miljardiem gadu). Tomēr viņi nebija pārliecināti, vai šis process notika ātri, vai arī ja Mēness magnētiskais lauks izturēja, bet novājinātā stāvoklī. Šī pētījuma rezultāti norāda, ka magnētiskais lauks faktiski uzkavējās vēl papildu miljardus gadu, izkliedējot apmēram 2,5 miljardus gadu atpakaļ.
Kā norādīja Veiss, šis pētījums rada jaunus jautājumus par Mēness ģeoloģisko vēsturi:
“Planēta magnētiskā lauka koncepcija, ko rada pārvietojošs šķidrs metāls, ir ideja, kas patiešām ir tikai dažas desmitgades veca. Nav īsti saprotams, kas šo kustību virza uz Zemes un citiem ķermeņiem, īpaši uz Mēness. Mēs to varam izdomāt, zinot Mēness dinamo kalpošanas laiku. ”
Citiem vārdiem sakot, šī jaunā Mēness laika josla rada zināmas šaubas par teoriju, ka Mēness dinamo vien ir tas, kas pagātnē darbināja tā magnētisko lauku. Būtībā tagad to uzskata par atšķirīgu iespēju, ka Mēness magnētisko lauku darbina divi mehānismi. Kamēr viens ļāva dinamo kodolā, kas darbināja tā magnētisko lauku, labu miljardu gadu pēc Mēness veidošanās, otrs turpināja to iet pēc tam.
Agrāk zinātnieki ir ierosinājuši, ka Mēness dinamo darbina Zemes gravitācijas vilkme, kas būtu izraisījusi plūdmaiņas fleksēšanu Mēness interjerā (daudz tādā pašā veidā, kā Jupitera un Saturna spēcīgais gravitācijas spēks virza ģeoloģisko aktivitāti viņu mēneša interjerā). Turklāt Mēness savulaik riņķoja daudz tuvāk Zemei, ar to, iespējams, bija pietiekami, lai darbinātu savu kādreiz spēcīgāko magnētisko lauku.
Tomēr Mēness pakāpeniski attālinājās no Zemes, galu galā sasniedzot savu pašreizējo orbītu aptuveni pirms 3 miljardiem gadu. Tas sakrīt ar Mēness magnētiskā lauka laika līniju, kas sāka izklīst aptuveni tajā pašā laikā. Tas varētu nozīmēt, ka pirms apmēram 3 miljardiem gadu bez Zemes gravitācijas pievilkšanas kodols lēnām atdzisa. Pēc miljarda gadu kodols bija sacietējis līdz tādam līmenim, ka tas aizturēja Mēness magnētisko lauku. Kā skaidroja Veiss:
“Mēnesim atdziestot, tā kodols darbojas kā lavas lampa - zema blīvuma priekšmeti paceļas, jo ir karsts vai tāpēc, ka tā sastāvs atšķiras no apkārtējā šķidruma. Tieši tā mēs domājam, ka darbojas Zemes dinamo, un to mēs iesakām darīt arī vēlu Mēness dinamo. Mūsdienās Mēness lauks būtībā ir nulle. Un mēs tagad zinām, ka tas izslēdzās kaut kur starp šīs klints veidošanos un mūsdienām. ”
Šie atradumi bija iespējami daļēji pateicoties jaunāku Mēness iežu pieejamībai. Nākotnē pētnieki plāno analizēt vēl jaunākus paraugus, lai precīzi noteiktu, kur pilnībā izzūd Mēness dinamo. Tas ne tikai kalpos šī pētījuma atklājumu apstiprināšanai, bet arī varētu izraisīt visaptverošāku Mēness ģeoloģiskās vēstures laika grafiku.
Šo un citu pētījumu rezultāti, kuru mērķis ir izprast, kā Mēness laika gaitā veidojās un mainījās, arī ļoti palīdzēs uzlabot mūsu izpratni par to, kā radās Zeme, Saules sistēma un ārpussaules sistēmas.
