یک صخره عجیب در سمت دور ماه ممکن است به حل یک معمای مغناطیسی ده‌ها ساله کمک کند

امروز، ماه میدان مغناطیسی بسیار ضعیفی دارد - اما آیا همیشه این میدان مغناطیسی دارد؟ این چیزی است که دانشمندان مدتهاست در مورد آن بحث کرده اند. برخی نظریه پردازی کرده اند که ماه در حدود میلیاردها سال پیش دارای میدان مغناطیسی خاص خود - یک دینام - بوده است. دیگران مخالف هستند، و می گویند شواهد ثابت نمی کند. مشاهدات جدید از سمت دور ماه ممکن است در نهایت این بحث را حل کند.

بررسی مشاهدات ماه بایگانی شده، سنگی بزرگ و به شدت مغناطیسی شده را در منطقه Dewar در سمت دور ماه کشف کرد. بر اساس مطالعه ای که امروز در Science Advances منتشر شد، این سنگ با عرض حدود 60 کیلومتر، احتمالا ماگمای جامد شده ای است که تقریبا 4.2 میلیارد سال پیش از اعماق ماه بیرون آمده است. دهانه Dewar همچنین میزبان یک چرخش ماه است - الگوهای درخشان و سینوسی - که اغلب با ناهنجاری های مغناطیسی در سطح ماه همزمان است.

همراه با اندازه‌گیری‌های گرانشی، مداری و مغناطیسی، این یافته‌ها به شدت از وجود یک میدان مغناطیسی تولید شده درونی در اولین روزهای ماه پشتیبانی می‌کنند.

شی یانگ و آنا میتلهولز از نویسندگان همکار به Gizmodo گفتند اگر درست باشد، میدان مغناطیسی ماه حدود 11 میکروتسلا بود. (برای زمینه، میدان مغناطیسی زمین امروز حدود 50 میکروتسلا است.) یانگ و میتلهولز، دانشجوی دکترا و دانشمند سیاره‌شناسی در ETH زوریخ در سوئیس، به ترتیب افزودند: «دیوار مورد نادری بود که در آن یک ناهنجاری مغناطیسی، یک ناهنجاری گرانشی، و یک چرخش سطحی همگی با هم منطبق هستند.

در اخترفیزیک، دینام میدان مغناطیسی یک جسم سیاره ای (و چیزهای مجاور) را با حرکت چرخش و جابجایی سیالات داغ و رسانای الکتریکی در اعماق هسته ایجاد می کند. به عنوان مثال، میدان مغناطیسی زمین از حرکت ثابت آهن مایع در هسته بیرونی آن ناشی می‌شود، که سپس جریان‌های الکتریکی ایجاد می‌کند که به میدان مغناطیسی تبدیل می‌شوند.

از سوی دیگر، دینام ماه، موضوع بحث طولانی برای دانشمندان بوده است. یانگ و میتلهولز توضیح دادند که مطالعات دیرینه مغناطیسی قبلی «از یک دینام قمری با عمر طولانی که از حدود 4.25 تا 3.5 میلیارد سال پیش به طول انجامید، پشتیبانی کرد. با این حال، آنالیزهای اخیر نمونه‌های سنگ مأموریت آپولو شروع به ایجاد تضعیف بر این نظریه کرد و جامعه را به اعتراض در مورد «زمان‌بندی» و حتی وجود دینام اولیه قمری سوق داد.

این تا حدودی یک چرخش طعنه آمیز از وقایع بود، زیرا نمونه های سنگ آپولو همان چیزی بود که دانشمندان را در وهله اول به یک دینام باستانی ماه باور کردند. این تیم در بیانیه دانشگاه خاطرنشان کرد، بنابراین مطالعات مبتنی بر نمونه‌های سنگ نسبتا "متضاد" شده بودند. میتلهولز در این بیانیه گفت، از این نظر، یافتن Dewar از داده‌های آرشیوی یک "یک شانس واقعی" بود.

این تیم به Gizmodo توضیح داد: «بنابراین ما به طور مشترک داده‌های گرانش و میدان مغناطیسی را در یک مدل معکوس کردیم تا چگالی و مغناطیسی پوسته را با هم حل کنیم. به عبارت دیگر، ترکیب این دو سیگنال به محققان این امکان را داد که ابتدا این ناهنجاری ها را به یک ساختار زمین شناسی نسبت دهند. سپس، تیم می تواند حداقل قدرت میدان مغناطیسی مورد نیاز برای پشت سر گذاشتن این ساختار را تخمین بزند.

این تیم به Gizmodo گفت: «این روشی برای دریافت محدودیت‌های دینام جدید از داده‌های مداری است که بسیار راحت‌تر از بازگرداندن نمونه قابل دسترسی است. آنها گفتند که مکان Dewar همچنین این احتمال را که برخورد شدید با سیارک ها می تواند به طور موقت یک میدان مغناطیسی ایجاد کرده باشد را رد می کند.

به طور گسترده تر، درک تاریخ مغناطیسی ماه نشان دهنده یک "مطالعه موردی" است در مورد اینکه چگونه اجرام سیاره مانند کوچکتر می توانند (یا در این مورد، در حفظ یک دینام شکست می خورند). به عنوان مثال، هنگامی که ویژگی‌های فیزیکی سیارات و قمرهای دیگر را کشف می‌کنیم، این چیزی است که باید به خاطر داشت.

با این حال، یانگ و میتلهولز اضافه کردند که این مطالعه «هنوز با تفسیر متناقض سوابق مبتنی بر نمونه، یعنی آنهایی که در مأموریت‌های آپولو هستند، سازگار نیست. از آنجایی که آخرین کار بر روی یک ناهنجاری منفرد در Dewar تمرکز دارد، بررسی مناطق مشابه در سطح ماه می تواند به اصلاح نتایج این مطالعه کمک کند.

میتلهولز در این بیانیه گفت: «اما ما در حال بررسی این سوال از یک دیدگاه کاملا جدید هستیم. به "چطور کار کرد؟"