Лунные завитки — это яркие, извилистые полосы на поверхности Луны, которые легко можно заметить даже через телескоп с Земли. Они напоминают мазки на абстрактной картине, но это не просто красивые узоры. Как показывают изображения NASA, некоторые из этих завитков простираются на сотни миль.
Происхождение лунных завихрений до сих пор остаётся загадкой, но последние исследования и данные с космических аппаратов начинают проливать свет на эту тайну. Выяснилось, что камни в этих завитках намагничены, что позволяет им отклонять частицы солнечного ветра, которые постоянно обрушиваются на Луну. В результате соседние камни подвергаются большему воздействию солнечного ветра и темнеют со временем, тогда как завитки остаются светлыми.
Но как камни в этих завитках становятся намагниченными, если у Луны нет магнитного поля? Ведь никто из астронавтов или роботов пока не исследовал эти завитки на месте.
Майкл Кравчински, доцент кафедры наук о Земле в Университете Вашингтона в Сент-Луисе, один из авторов работы, отмечает, что метеориты, содержащие железо, постоянно падают на Луну, возможно, придавая камням магнитные свойства. Однако некоторые завихрения сложно объяснить только ударами метеоритов. Кравчински считает, что причиной могут быть другие процессы, которые происходят под поверхностью Луны.
Одна из теорий предполагает, что под землёй есть застывшая лава, которая намагнитилась во время охлаждения в магнитном поле. Чтобы проверить это, Кравчински и его коллеги провели эксперименты, результаты которых были опубликованы в журнале Journal of Geophysical Research: Planets. Они исследовали, как различные условия охлаждения магмы и её химический состав влияют на минерал ильменит, который может намагничиваться в определённых условиях.
Земные породы легко намагничиваются из-за наличия магнетита, но на Луне такого минерала нет. Зато на Луне много ильменита, который, как выяснили учёные, может превращаться в частицы металлического железа, способные к намагничиванию. Эксперименты показали, что подлунные условия могут создать достаточно сильные магнитные поля. Мелкие зерна ильменита, с которыми работала команда, оказывались более подвержены этой реакции, что делает теорию подземной магмы вполне вероятной.
Определение происхождения лунных завихрений имеет большое значение для понимания процессов, которые сформировали поверхность Луны, её магнитное поле и влияние этих процессов на космическую среду.
Это исследование поможет в анализе данных будущих миссий на Луну, особенно тех, которые будут изучать магнитные аномалии. NASA планирует отправить марсоход в область Reiner Gamma в 2025 году в рамках миссии Lunar Vertex.
Если подземная магма действительно вызывает эти магнитные аномалии, то она должна содержать много титана. Мы видели признаки этого процесса в лунных метеоритах и образцах, но все они были с поверхности. Наше исследование показывает, что охлаждение под землёй может значительно усилить образование магнитных материалов.
Хотя в настоящее время исследовать подземные процессы непосредственно невозможно, подход Кравчински остаётся лучшим способом проверить теорию о том, как невидимая лава может создавать загадочные лунные вихри.