Pokiaľ ide o štúdium planét, mesiacov a hviezd, magnetické polia sú dosť veľké. Predpokladá sa, že sú výsledkom konvekcie na planéte. Tieto polia môžu byť rozdielom medzi planétou, ktorá vedie k životu alebo sa stáva bez života rockovou guľou. Vedci už nejaký čas vedeli, že má zemské magnetické pole, ktoré je poháňané dynamo efektom vytváraným prúdením v jeho vonkajšom jadre.
Vedci už dlho tvrdia, že Mesiac mal kedysi magnetické pole, ktoré bolo vo svojom jadre poháňané aj prúdením. Predtým sa predpokladalo, že toto pole zmizlo zhruba 1 miliardu rokov po vytvorení Mesiaca (približne pred 3 až 3,5 miliardami rokov). Podľa novej štúdie Massachusettsovho technologického inštitútu (MIT) sa však teraz zdá, že magnetické pole Mesiaca naďalej existuje ďalších miliardu rokov.
Štúdia s názvom „Dvojmiliardová história lunárneho dynama“ sa nedávno objavila v časopise Pokroky vo vede, Sonia Tikoo, odborná asistentka na Rutgerovej univerzite a bývalá výskumná pracovníčka na MIT, analyzovala tím staré lunárne horniny zozbierané NASA. Apollo 15 poslanie. Zistili, že hornina mala znaky magnetického poľa, keď sa vytvorila pred 1 až 2,5 miliardami rokov.
Vek tejto vzorky hornín znamená, že je výrazne mladší ako ostatní, ktorých sa zúčastnili misie Apollo. Tím pomocou techniky, ktorú vyvinuli, preskúmal sklovité zloženie vzorky pomocou magnometra, aby sa určili jej magnetické vlastnosti. Potom exponovali vzorku do laboratória generovaného magnetického poľa a ďalších podmienok, ktoré boli podobné tým, ktoré existovali na Mesiaci, keď by sa vytvorila hornina.
Urobilo sa to umiestnením hornín do špeciálne navrhnutej pece zbavenej kyslíka, ktorá bola postavená pomocou Clementa Suaveta a Timothyho Grove - dvoch vedcov z Oddelenia Zeme, Atmosférických a planetárnych vied MIT (EAPS) a spoluautorov štúdium. Tím potom vystavil horniny miernemu prostrediu bez kyslíka a zahrial ich na extrémne teploty.
Ako vysvetlil Benjamin Weiss, profesor planetárnych vied na EAPS:
"Vidíš, ako sa magnetizuje, keď sa zohreje v tom známom magnetickom poli, potom porovnáš toto pole s prirodzeným magnetickým poľom, ktoré si zmeral vopred, a z toho môžeš zistiť, aká bola sila starodávneho poľa ... Týmto spôsobom sme konečne dosiahli dostali presné meranie lunárneho poľa. “
Z tohto zistili, že lunárny kameň sa zmagnetizoval v poli so silou asi 5 mikrotes. To je mnohokrát slabšie ako magnetické pole Zeme pri meraní od povrchu (25 - 65 mikrotelov) a dva rády slabšie ako to, čo bolo pred 3 až 4 miliardami rokov. Tieto nálezy boli dosť významné, pretože môžu pomôcť vyriešiť pretrvávajúce tajomstvo Mesiaca.
Predtým vedci predpokladali, že magnetické pole Mesiaca vymizlo 1,5 miliardy rokov po vytvorení Mesiaca (približne pred 3 miliardami rokov). Neboli si však istí, či k tomuto procesu došlo rýchlo, alebo či magnetické pole Mesiaca vytrvalo, ale v oslabenom stave. Výsledky tejto štúdie naznačujú, že magnetické pole v skutočnosti zotrvalo ďalších miliardu rokov a rozptýlilo sa asi pred 2,5 miliardami rokov.
Ako naznačil Weiss, táto štúdia prináša nové otázky týkajúce sa geologickej histórie Mesiaca:
„Koncept planétového magnetického poľa produkovaného pohybom tekutého kovu je myšlienka, ktorá je skutočne stará iba niekoľko desaťročí. To, čo poháňa tento pohyb na Zemi a iných telách, najmä na Mesiaci, nie je dobre známe. Môžeme to zistiť tým, že poznáme životnosť lunárneho dynama. “
Inými slovami, táto nová časová os Mesiaca spochybňuje teóriu, že v minulosti poháňalo svoje magnetické pole iba lunárny dynamo. V zásade sa dnes vníma ako zreteľná možnosť, že magnetické pole Mesiaca bolo poháňané dvoma mechanizmami. Zatiaľ čo jeden umožňoval dynamo v jadre, ktoré poháňalo jeho magnetické pole po dobrú miliardu rokov po formácii Mesiaca, druhé ho udržiavalo aj potom.
V minulosti vedci navrhli, že dynamo Mesiaca bolo poháňané gravitačným ťahom Zeme, ktorý by spôsobil prílivové ohýbanie v Mesiacovom interiéri (podobne ako silná gravitácia Jupitera a Saturna riadi geologickú aktivitu v interiéroch ich mesiacov). Navyše Mesiac raz obiehal oveľa bližšie k Zemi, čo mohlo stačiť na to, aby poháňal svoje raz silnejšie magnetické pole.
Mesiac sa však postupne vzdialil od Zeme a nakoniec dosiahol svoju súčasnú obežnú dráhu asi pred 3 miliardami rokov. Toto sa zhoduje s časovou osou magnetického poľa Mesiaca, ktoré sa začalo rozptyľovať približne v rovnakom čase. To by mohlo znamenať, že pred asi 3 miliardami rokov, bez gravitačného ťahu Zeme, sa jadro pomaly ochladilo. O miliardu rokov neskôr sa jadro spevnilo do tej miery, že zatklo magnetické pole Mesiaca. Ako Weiss vysvetlil:
„Keď sa mesiac ochladzuje, jeho jadro funguje ako lávová lampa - nízka hustota stúpa, pretože je horúco alebo sa jeho zloženie líši od zloženia okolitej tekutiny. Takto si myslíme, že dynamo Zeme funguje, a preto navrhujeme, aby robil aj neskorý lunárny dynamo ... Dnes je pole mesiaca v podstate nulové. A teraz vieme, že sa to niekde medzi vytvorením tejto skaly a dneškom vypínalo. ““
Tieto zistenia boli čiastočne umožnené vďaka dostupnosti mladších lunárnych hornín. V budúcnosti výskumníci plánujú analýzu ešte mladších vzoriek s cieľom presne určiť, kde dynama Mesiaca úplne vymizla. Poslúži to nielen na potvrdenie zistení tejto štúdie, ale môže to viesť aj ku komplexnejšej časovej osi geologickej histórie Mesiaca.
Výsledky týchto a ďalších štúdií, ktoré sa snažia pochopiť, ako sa Mesiac formoval a menil v priebehu času, tiež povedú k zlepšeniu nášho chápania toho, ako vznikli Zem, Slnečná sústava a mimoslnečné systémy.
