Лунные образцы хранят следы магнитного поля, сравнимого по силе с земным, датируемого 3,5-4 миллиардами лет назад. Загадка в том, что крошечное ядро Луны должно было остыть задолго до этого, исключив динамо-механизм — конвекцию расплава, необходимую для генерации поля. Древние базальты противоречат: одни фиксируют мощный магнетизм, другие — слабый, ставя планетологов перед парадоксом эволюции спутника.
Новые данные из космических наблюдений весны подчеркивают актуальность: Луна не статична, ее мантия таит секреты, подобные динамике ретро Меркурия. Исследователи из Оксфорда предлагают: периодическое плавление титановых сгустков в нижней мантии, нагреваемых ядром, запускало шлейфы магмы, как в лавовой лампе, вызывая вспышки динамо.
"Лунные базальты с высоким титаном фиксируют эти вспышки благодаря уникальной термохимической нестабильности мантии. Это не случайность, а следствие конвективных ячеек, где тепло ядра локально перегревало породы, генерируя краткие динамо-режимы до 5000 лет".
астроном, кандидат физико-математических наук и обозреватель издания Ecosever Ирина Громова
Образцы "Аполлона" показывают: высокотитановые базальты сохранили намагниченность до 100 мкТл, близкую к современному земному полю. Низкотитановые аналоги — слабее в 10 раз. Методология: термолюминесцентный анализ и криогенная демагнетизация подтвердили первичный сигнал. Это опровергает модель быстрого охлаждения ядра Луны к 4 млрд лет, где реологическая вязкость мантии тормозила конвекцию.
Физика здесь проста: динамо требует градиента скоростей в проводящем расплаве. Лунное ядро — всего 300 км радиусом, с температурой ниже точки плавления железа-никеля. Но локальные горячие точки от радиоактивного распада тория-урана в мантии могли перезапустить конвекцию.
Титан (TiO2 до 10% в ильмените) снижает точку плавления мантии на 200-300°C за счет энтропийного смешения. Шлейфы восходят, как пузыри в кипятке, о чем, возможно, есть упоминания в космических архивах.
"Эти вспышки объясняют несогласованность выборки "Аполлона". Будущие миссии, как китайские аналоги, дадут глобальную картину".
астроном, кандидат физико-математических наук, профессор и обозреватель издания Ecosever Михаил Корнеев