(Javier Zayas Fotografie/Moment/Getty Images) Seit der Rückkehr der Apollo-Missionen ist ein halbes Jahrhundert vergangen der Mond , und doch verblüffen uns die Mondproben, die sie nach Hause brachten, weiterhin.
Einige dieser Gesteine sind mehr als 3 Milliarden Jahre alt und scheinen in der Gegenwart eines starken Erdmagnetfeldes wie auf der Erde entstanden zu sein. Aber der Mond hat heute keine Magnetosphäre; es ist zu klein und zu dicht, bis ins Mark durchgefroren.
Im Gegensatz zur Erde ist das Innere des Mondes nicht ständig mit elektrisch leitendem Material gefüllt, das überhaupt erst ein Erdmagnetfeld erzeugt. Warum sagen uns Mondgesteine etwas anderes?
Es ist möglich, dass der Mond das nicht getan hat so schnell zufrieren, wie wir dachten ; Vor ein paar Milliarden Jahren könnte sein Kern noch leicht geschmolzen gewesen sein.
Aber selbst wenn das Feld überraschend lange anhalten würde, ist es unwahrscheinlich, dass die Stärke dieses Feldes – angesichts der Größe des Mondes – mit dem übereinstimmt, was uns die Gesteinsoberflächen sagen.
Einige Wissenschaftler vermuten den Mond Früher wackelte es mehr , wodurch die Flüssigkeit in seinem Bauch etwas länger schwappte. Ständige Meteoriten könnten auch den Mond hervorgebracht haben ein Energieschub .
Forscher haben die Frage zuvor aus einem neuen Blickwinkel betrachtet und darauf hingewiesen, dass es Flecken auf der Mondoberfläche gab kurzen Ausbrüchen intensiver magnetischer Aktivität ausgesetzt .
In dieser neuesten Studie hat ein Duo aus Stanford und der Brown University in den USA ein Modell vorgeschlagen, das beschreibt, wie sich diese kurzlebigen, aber leistungsstarken Felder bilden könnten.
„Anstatt darüber nachzudenken, wie man ein starkes Magnetfeld kontinuierlich über Milliarden von Jahren antreibt, gibt es vielleicht eine Möglichkeit, intermittierend ein hochintensives Feld zu erzeugen.“ erklärt Planetenforscher Alexander Evans.
„Unser Modell zeigt, wie das passieren kann, und es steht im Einklang mit dem, was wir über das Innere des Mondes wissen.“
In den ersten etwa einer Milliarde Jahren seines Bestehens war sein Kern nicht viel heißer als der darüber liegende Mantel. Dies bedeutete, dass die Wärme aus dem Mondinneren nirgendwo abgeführt werden konnte, was normalerweise dazu führt, dass sich geschmolzenes Material bewegt. Die leichteren, heißeren Teile neigen dazu, aufzusteigen, bis sie abkühlen, während die dichteren, kälteren Teile sinken, bis sie sich erwärmen, und so weiter und so weiter.
Etwas anderes muss den Topf bewegt und ein Magnetfeld erzeugt haben.
In seiner Jugend bedeckte wahrscheinlich ein Ozean aus geschmolzenem Gestein den Mond, und als das Objekt abkühlte, hätte sich dieses Gestein mit etwas unterschiedlicher Geschwindigkeit verfestigt.
Die dichtesten Mineralien wie Olivin und Pyroxen wären auf den Boden gesunken und hätten zuerst abgekühlt, während leichtere Elemente wie Titan nach oben geschwommen wären und zuletzt abgekühlt wären.
Titanreiches Gestein hätte jedoch mehr gewogen als die darunter liegenden Feststoffe, was dazu geführt hätte, dass Brocken in der Nähe der Mondkruste durch den Mantel direkt in den Kern fielen.
Forscher gehen davon aus, dass dieser Absinkeffekt bis vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren anhielt, wobei in einer Milliarde Jahren mindestens hundert Klumpen titanreichen Materials den „Tiefpunkt“ erreichten.
Jedes Mal, wenn eine dieser massiven Platten mit einem Radius von etwa 60 Kilometern (37 Meilen) mit dem Kern verbunden wäre, hätte der Temperaturunterschied vorübergehend einen überraschenden Konvektionsstrom neu entfacht, der stark genug wäre, um einen starken Magnetismusimpuls zu erzeugen.
„Man kann es sich ein bisschen wie einen Wassertropfen vorstellen, der auf eine heiße Pfanne trifft.“ sagt Evans.
„Man hat etwas wirklich Kaltes, das den Kern berührt, und plötzlich kann viel Wärme nach außen strömen.“ Dadurch verstärkt sich die Aufwirbelung im Kern, was zu zeitweise starken Magnetfeldern führt.“
Die neuen Modelle könnten helfen zu erklären, warum verschiedene Mondgesteine unterschiedliche magnetische Signaturen aufweisen. Die Magnetosphäre des Mondes war möglicherweise kein konstantes oder konsistentes Phänomen.
Die Autoren testen ihre Erklärung nun, indem sie auf Mondgestein zurückblicken, um zu sehen, ob sie einen schwachen magnetischen Hintergrund erkennen können, der nur gelegentlich von einer stärkeren Kraft durchdrungen wird. Das Vorhandensein eines schwächeren magnetischen Brummens würde darauf hindeuten, dass eine stärkere Magnetosphäre die Ausnahme und nicht die Regel war.
Die Studie wurde veröffentlicht in Naturastronomie .