Kada je u pitanju istraživanje planeta, mjeseca i zvijezda, magnetska polja su neka velika stvar. Vjeruje se da je rezultat konvekcije u nekoj planeti, a ova polja mogu biti razlika između planeta koji stvara život ili postaje beživotna stijena. Znanstvenicima je već neko vrijeme poznato da Zemljino magnetsko polje, koje pokreće efekt dinamota, nastaje konvekcijom u svojoj tekućoj, vanjskoj jezgri.
Znanstvenici su također dugo držali da je Mjesec nekoć imao magnetsko polje koje je u svojoj jezgri također bilo pogonjeno konvekcijom. Prije se vjerovalo da je ovo polje nestalo otprilike milijardu godina nakon formiranja Mjeseca (prije otprilike 3 do 3,5 milijardi godina). No, prema novoj studiji Tehnološkog instituta u Massachusettsu (MIT), čini se da je Mjesečevo magnetsko polje nastavilo postojati još milijardu godina.
Studija pod naslovom "Dvije milijarde godina povijesti lunarnog dinamova" nedavno se pojavila u časopisu Napredak znanosti, Pod vodstvom dr. Sonije Tikoo, docenta na Rutgerovom sveučilištu i bivšeg istraživača na MIT-u, tim je analizirao drevne lunarne stijene koje je prikupio NASA-in Apolon 15 misija. Otkrili su da je stijena pokazala znakove postojanja u magnetskom polju kada je stvorena prije 1 i 2,5 milijardi godina.
Starost ovog uzorka stijena znači da je značajno mlađi od ostalih koje su vratile misije Apolon. Pomoću tehnike koju su razvili, tim je pomoću magnometra ispitivao stakleni sastav uzorka kako bi utvrdio njegova magnetska svojstva. Zatim su uzorak izložili magnetskom polju generiranom u laboratoriju i drugim uvjetima koji su bili slični onima koji su postojali na Mjesecu kad bi se stijena formirala.
To je učinjeno postavljanjem stijena u posebno dizajniranu pećnicu koja ne sadrži kisik, a koja je sagrađena uz pomoć Clementa Suaveta i Timothyja Grovea - dvojica istraživača s MIT-ovog Odjela za Zemlju, Atmosferu i planetarne znanosti (EAPS) i koautori na studija. Tim je zatim izložio stijene gustom okruženju bez kisika i zagrijavao ih na ekstremne temperature.
Kao što je objasnio Benjamin Weiss, profesor planetarnih znanosti na EAPS-u:
"Vidite kako se magnetizira dobiva zagrijavanjem u tom poznatom magnetskom polju, zatim to polje usporedite s prirodnim magnetskim poljem koje ste prethodno izmjerili, i iz toga možete shvatiti kolika je bila snaga drevnog polja ... Na ovaj način napokon dobili su precizno mjerenje mjesečevog polja. "
Iz toga su utvrdili da se lunarna stijena magnetizira u polju jačine oko 5 mikrotesla. To je mnogostruko slabije od magnetskog polja Zemlje ako se mjeri s površine (25 - 65 mikrotesla) i dva reda jačeg nego što je bilo prije 3 do 4 milijarde godina. Ovi su nalazi bili vrlo značajni, jer mogu pomoći u rješavanju trajne misterije oko Mjeseca.
Znanstvenici su ranije sumnjali da je Mjesečevo magnetsko polje izumrlo 1,5 milijardi godina nakon formiranja Mjeseca (prije otprilike 3 milijarde godina). Međutim, nisu bili sigurni je li se taj proces brzo dogodio ili je Mjesečevo magnetsko polje izdržalo, ali u oslabljenom stanju. Rezultati ove studije pokazuju da je magnetsko polje u stvari zadržalo dodatnih milijardu godina, raspršivši se prije otprilike 2,5 milijardi godina.
Kao što je Weiss najavio, ova studija postavlja nova pitanja o Mjesečevoj geološkoj povijesti:
„Koncept planetarnog magnetskog polja nastalog pomicanjem tekućeg metala je ideja koja je stara tek nekoliko desetljeća. Šta to pokretanje ima na Zemlji i drugim tijelima, posebno na Mjesecu, nije dobro poznato. To možemo shvatiti znajući vijek trajanja lunarnog dinamova. "
Drugim riječima, ova nova vremenska linija Mjeseca dovodi u sumnju teoriju da je lunarni dinamin ono što je u prošlosti pokretalo njegovo magnetsko polje. U osnovi, to se sada vidi kao različita mogućnost da je Mjesečevo magnetsko polje pokretalo dva mehanizma. Dok je jedan dozvoljavao dinamo u jezgri koja je napajala njegovo magnetsko polje dobru milijardu godina nakon formiranja Mjeseca, drugi je nastavio dalje nakon toga.
U prošlosti su znanstvenici predložili da je Mjesečev dinamom upravljao Zemljinim gravitacijskim povlačenjem, što bi uzrokovalo plimno savijanje u Mjesečevoj unutrašnjosti (približno na isti način na koji Jupiter i Saturnova moćna gravitacija pokreću geološke aktivnosti u unutrašnjosti mjeseca. Uz to, Mjesec je jednom orbitao znatno bliže Zemlji, što je možda bilo dovoljno da napaja svoje nekad jače magnetsko polje.
Međutim, Mjesec se postupno udaljavao od Zemlje, dosegnuvši na kraju svoju trenutnu orbitu prije otprilike 3 milijarde godina. To se poklapa sa vremenskom trakom Mjesečevog magnetskog polja, koje je počelo raspadati otprilike u isto vrijeme. To bi moglo značiti da se prije otprilike 3 milijarde godina, bez gravitacijskog povlačenja Zemlje, jezgra polako hladila. Jednu milijardu godina kasnije jezgra se učvrstila do točke da je uhitila Mjesečevo magnetsko polje. Kao što je Weiss objasnio:
"Kako se mjesec hladi, njegova jezgra djeluje poput lava-lampe - stvari niske gustoće podižu se zato što je vruće ili zato što je njezin sastav različit od sastava okolne tekućine. Tako mislimo da zemaljski dinam djeluje, i to je ono što sugeriramo kako je i dinasmo kasnog Mjeseca radio ... Danas je Mjesečevo polje u biti nula. I sada znamo da se ona isključila negdje između stvaranja ove stijene i danas. "
Ova su otkrića djelomično omogućena zahvaljujući dostupnosti mlađih mjesečevih stijena. U budućnosti, istraživači planiraju analizirati još mlađe uzorke kako bi precizno utvrdili gdje je Mjesečev dinamo potpuno izumro. Ovo ne samo da će služiti validaciji nalaza ove studije, već bi moglo dovesti i do sveobuhvatnijeg vremenskog okvira Mjesečeve geološke povijesti.
Rezultati tih i drugih studija kojima se želi razumjeti kako se Mjesec formirao i mijenjao tijekom vremena, također će ići na daleki put prema poboljšanju našeg razumijevanja kako su nastali Zemlja, Sunčev sustav i ekstra-solarni sustavi.
