Kui tegemist on planeetide, kuude ja tähtede uurimisega, on magnetväljad omamoodi suur asi. Arvatakse, et need on planeedi konvektsiooni tagajärjel, need väljad võivad olla erinevus planeedi vahel, mis annab elu või muutub elutuks kivikuuliks. Juba mõnda aega on teadlased teadnud, et Maa magnetväljal on dünaamiefekt, mille loob konvektsioon selle vedelas välimises tuumas.
Teadlased on ka pikka aega leidnud, et Kuul oli kunagi magnetväli, mida ka tuumas konvektsioon toitis. Varem usuti, et see väli kadus umbkaudu miljard aastat pärast Kuu tekkimist (umbes 3–3,5 miljardit aastat tagasi). Kuid Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) uue uuringu kohaselt näib, et Kuu magnetväli eksisteeris veel miljard aastat.
Uuring pealkirjaga “Kuu dünamo kahe miljardi aastane ajalugu” ilmus hiljuti ajakirjas Teaduse edusammud. Rutgeri ülikooli abiprofessori ja MIT-i endise teaduri dr Sonia Tikoo juhtimisel analüüsis meeskond NASA kogutud iidseid kuukivi. Apollo 15 missioon. Nad leidsid, et kivim näitas magnetväljas olemise märke, kui see moodustati 1–2,5 miljardit aastat tagasi.
Selle rokiproovi vanus tähendab, et ta on oluliselt noorem kui teised, kelle Apollo missioonid tagasi viisid. Kasutades nende väljatöötatud tehnikat, uuris meeskond proovi klaasist koostist magnomeetriga, et määrata selle magnetilised omadused. Seejärel paljastasid nad proovi labori tekitatud magnetvälja ja muude tingimustega, mis olid sarnased Kuu ajal eksisteerinud tingimustega, kui kivim oleks tekkinud.
Selleks pandi kivid spetsiaalselt selleks ette nähtud hapnikuvabast ahju, mis ehitati Clement Suaveti ja Timothy Grove'i abiga - kaks MIT Maa, atmosfääri- ja planeediteaduste osakonna (EAPS) teadlast ja kaasautorid õping. Seejärel paljastas meeskond kivimid nõrgestatud hapnikuvabas keskkonnas ja kuumutas neid äärmuslike temperatuurideni.
Nagu selgitas EAPSi planeediteaduste professor Benjamin Weiss:
„Kui näete, kuidas selle teadaoleva magnetvälja kuumutamisel see magnetiseerub, siis võrdlete seda välja loodusliku magnetväljaga, mida eelnevalt mõõtsite, ja saate sellest aru saada, milline oli iidse välja tugevus ... Sel moel me lõpuks olete jõudnud Kuuvälja täpse mõõtmiseni. ”
Selle põhjal tegid nad kindlaks, et kuukivi magnetiseeriti põllul, mille tugevus oli umbes 5 mikrotalla. See on mitu korda nõrgem kui Maa magnetväli, kui seda mõõdetakse pinnalt (25–65 mikrotiili), ja kaks suurusjärku nõrgem kui see oli 3–4 miljardit aastat tagasi. Need leiud olid üsna märkimisväärsed, kuna need võivad aidata lahendada Kuu kohta kestvat mõistatust.
Varem kahtlustasid teadlased, et Kuu magnetväli suri 1,5 miljardit aastat pärast Kuu tekkimist (umbes 3 miljardit aastat tagasi). Kuid nad polnud kindlad, kas see protsess toimus kiiresti või kui Kuu magnetväli kestis, kuid nõrgestatud olekus. Selle uuringu tulemused näitavad, et magnetväli püsis tegelikult veel miljard aastat, hajudes umbes 2,5 miljardit aastat tagasi.
Nagu Weiss märkis, tõstatab see uuring uusi küsimusi Kuu geoloogilise ajaloo kohta:
“Vedelmetalli liikuva liikumisega tekkiva planeetide magnetvälja kontseptsioon on idee, mis on tõesti vaid paarkümmend aastat vana. Mis seda liikumist Maal ja muudel kehadel, eriti Kuul, võimendab, pole hästi teada. Selle saame aru, teades Kuu dünamo eluiga. ”
Teisisõnu, see uus Kuu ajajoon seab kahtluse alla teooria, et ainuüksi Kuu dünamo on see, mis selle magnetvälja varem toitis. Põhimõtteliselt peetakse seda nüüd selgeks võimaluseks, et Kuu magnetvälja toitis kaks mehhanismi. Kui üks võimaldas tuumas tuuma, mis võimendas selle magnetvälja juba tubli miljard aastat pärast Kuu moodustumist, siis teine hoidis seda edasi.
Varem on teadlased väitnud, et Kuu dünamot toitis Maa gravitatsiooniline tõmme, mis oleks Kuu sisemuses põhjustanud loodete painde (umbes samamoodi, nagu Jupiteri ja Saturni võimas gravitatsioon juhib nende kuude siseruumides geoloogilist aktiivsust). Lisaks tiirles Kuu kord Maale palju lähemal, millest võib olla piisanud oma kord tugevama magnetvälja jõudmiseks.
Kuu liikus Maast aga järk-järgult eemale, jõudes lõpuks oma praegusele orbiidile umbes 3 miljardit aastat tagasi. See langeb kokku Kuu magnetvälja ajajoonega, mis hakkas hajuma umbes samal ajal. See võib tähendada, et umbes 3 miljardit aastat tagasi jahutas tuum aeglaselt ilma Maa gravitatsioonilise tõmbeta. Miljard aastat hiljem oli tuum tahenenud nii kaugele, et see arreteeris Kuu magnetvälja. Nagu Weiss selgitas:
„Kuu jahtumisel toimib selle tuum nagu laavalamp - madala tihedusega kraam tõuseb üles, kuna see on kuum või selle koostis erineb ümbritseva vedeliku koostisest. Nii arvame, et Maa dünamo töötab ja just seda võiks arvata, et ka hiline Kuu-dünamo toimis ... Täna on Kuu väli sisuliselt null. Ja me teame nüüd, et see kusagil selle kivimi tekkimise ja tänapäeva vahel lülitus välja. ”
Need leiud tehti võimalikuks osaliselt tänu nooremate kuukivimite olemasolule. Tulevikus plaanivad teadlased analüüsida veelgi nooremaid proove, et täpselt kindlaks teha, kus Kuu dünamo täielikult välja suri. See mitte ainult ei kinnita selle uuringu tulemusi, vaid võib viia ka Kuu geoloogilise ajaloo ulatuslikuma ajajooneni.
Nende ja teiste uuringute tulemused, mis püüavad mõista, kuidas Kuu aja jooksul kujunes ja muutus, lähevad samuti kaugele, et parandada meie arusaamist sellest, kuidas Maa, Päikesesüsteem ja Päikesevälised süsteemid tekkisid.
