Ученые Брауновского университета в США предложили объяснение загадки лунных пород, хранящих свидетельства о мощном магнитном поле, которое в древности по силе соперничало с Земным. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, демонстрируют, что древняя Луна могла генерировать поле благодаря собственному магнитному динамо.
Магнитное динамо — это эффект самогенерации магнитного поля благодаря наличию металлического ядра (у крупных планет), вращающегося в жидкой расплавленной мантии. Исследователи показали, что в случае Луны сильное магнитное поле могла генерировать внутренняя конвекция, вызванная прохождением сквозь мантию спутника гигантских скальных образований. Такое поле не способно существовать в течение длительного времени, но оно возникает периодически и обладает высокой интенсивностью.
В настоящее время у Луны отсутствует магнитное поле. Модели ядра показывают, что спутник Земли слишком мал и ему не хватало конвективной силы, чтобы создавать постоянное сильное поле, как у Земли. Для этого необходимо интенсивное конвективное перемешивание из-за разницы температуры между ядром и мантией. У ранней Луны мантия была ненамного холоднее ядра, поэтому конвекция не была сильной.
Когда магматический океан на ранней Луне начал остывать и затвердевать, породы с минералами оливин и пироксен опустились к ядру, а менее плотные минералы всплыли и образовали кору. Породы, содержащие титан, затвердели позднее, но оказались более плотными, чем минералы под ними. Со временем титановые образования погрузились в менее плотную мантийную породу. Когда каждый из сгустков размером до 60 километров достигал ядра, они давали толчок динамо-машине Луны, усиливая конвекцию.