A Hold felszínén megfigyelhető, a környező területekhez képest fényesebb és többlet mágneses teret mutató alakzatok, a mágneses „pamacsok” sok fejtörést okoztak már a kutatóknak. A legújabb vizsgálatok szerint a Hold mára eltűnt erős ősi mágneses terére és lávafolyásaira utalnak, és nem kis égitestek becsapódásai következtében létrejött mágneses terek, mint azt eddig gondoltuk.
Már kis távcsővel is feltűnő a Holdon az Oceanus Procellarum (Viharok Óceánja) területén egy furcsa, a környező sötétebb felszínhez képest feltűnően fényes, „papírsárkányra” emlékeztető érdekes alakzat elnyújtott ovális „fejjel” és hosszú, kígyózó „farokkal”. A Reiner Gamma elnevezésű, mintegy 70-80 km kiterjedésű alakzat a közeli Reiner-kráterről kapta nevét. Kezdetben erősen lepusztult, nagyon lapos kráternek tartották, de a holdszondák közelfelvételei és mérései után kiderült, hogy másról van szó. A környezethez képest erős mágneses tér van felette, azaz egy holdi mágneses anomáliáról is szó van. Az alábbi kép a Consolidated Lunar Atlas (CLA) fotografikus holdatlasz alapján az Oceanus Procellarum területét mutatja, amelyen a Reiner Gamma és környezete jól azonosítható.
A NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) nagylátószögű kamerájával (WAC) készült felvétel csaknem merőleges rálátással, „felülnézetben” mutatja Reiner Gamma alakzatot.
Eddig a Reiner Gamma és a Hold többi fényes, mágneses anomáliát mutató területének kialakulását kis égitestek, vastartalmú kisbolygók, mágnesezett kómájú üstökösök égi kísérőnk felszínébe történt becsapódásával magyarázták, amelyek következtében a mágneses anyagok a felszín közelében feldúsultak. (Legutóbb például 2015-ben tettek közzé ilyen modellt).
Most azonban az amerikai Rutgers Egyetem New-Brunswickban (New Jersey) található Föld- és Bolygótudományi Tanszékének adjunktusa, Sonia M. Tikoo és a Kaliforniai Egyetem (Berkeley) Föld- és Bolygótudományi Tanszékének postdoc kutatója, Douglas J. Hemingway közösen folytatott kutatásai szerint a holdi mágneses pamacsok létrejöttéhez nem volt szükség kisebb égitestek becsapódására, azok a Hold régen hosszú időn át fennállt saját mágneses tere és az ezzel egyidejűleg aktív vulkánossága, a lávafolyások együttes hatására alakultak ki.
A régmúltban a Holdon adottak voltak a mágneses feltételek és a lávafolyások is a helyi felszíni mágneses anomáliák kialakulásához. Ugyanis Tikoo és munkatársai 2017-es vizsgálatai szerint a Hold a kialakulását követő 1-2,5 milliárd évben saját általános mágneses térrel rendelkezett, amit kis méretű olvadt belső magja és a dinamóhatás keltett, de a dinamóhatás és ezzel együtt a mágneses tér is idővel megszűnt. A holdi mágneses tér erőssége mintegy 3,85-3,56 milliárd évvel ezelőtt volt a legjelentősebb, amikor megközelítette a mai földi mágneses tér erősségét. A lávafolyások is mintegy 3-4 milliárd évvel ezelőtt jellemezték a Hold felszínét.
Az erős mágneses tér és az akkori lávafolyások kölcsönhatását az Apollo expedíciók kőzetmintáinak (pl. Apollo-15) vizsgálatával Hemingway és Tikoo tanulmányozták, kimutatva, hogy az oxigént és a vasat a kőzetminták hőmérsékletének növelésével szétválasztva a minta mágneses térben átmágneseződött, lehűlve pedig a mágnesezettsége megmaradt. Az alábbi ábra a Hold korai erős mágneses terének dinamóhatással való kialakulását lehetővé tevő olvadt belső magot és a globális mágneses tér erővonalait szemlélteti Tikoo és munkatársai egy 2017-ben közzétett tanulmánya alapján.
Hemingway és Tikoo mostani vizsgálataik alapján arra a következtetésre
jutottak, hogy a holdfelszíni, felszínközeli lávaanyag kristályaiban a vas és oxigén mintegy 600 C hőmérsékleten szétvált, a vas az erős mágneses tér hatására átmágneseződött, majd a lávafolyás gyors kihűlése és megszilárdulása után megőrizte a belefagyott mágnességet, ami ma a mágnesesanomália-területeken megmérhető. Ez a hőmérséklet egyébként elegendő a vas elkülönüléséhez és átmágneseződéséhez, de még nem olyan magas, hogy elveszítse mágnesességét.
A mágneses tér a napszél és a galaktikus kozmikus sugárzás töltött részecskéit eltéríti és nem engedi lejutni a Hold felszínére a pamacsok, mint például a Reiner Gamma területén. Így az űridőjárás, a részecskesugárzás felszínt sötétítő hatása nem érvényesülhetett, a holdfelszín a pamacsok területén a környezethez képest fényesebb maradt.
A Hold ősi felszíni és felszín alatti lávafolyásainak ma is megfigyelhető nyomai az árkok, völgyek és felszín alatti lávacsatornák, lávabarlangok, illetve azok beszakadt boltozatai, mint „lyukak”. A holdi lávacsatornákat és lávabarlangokat a NASA LRO és a japán Kaguya (SELENE) holdszondák felvételei (beszakadt boltozat lyukak, „ablakok”) és radarmérései alapján fedezték fel. Hemingway és Tikoo most közzétett kutatási eredményei alapján a lávaanyag átmágneseződése a Reiner Gammához hasonló mágneses anomáliákat hozhatott létre . Az alábbi kép az ősi holdfelszíni lávacsatornákat szemlélteti még a folyékony láva kihűlése és megszilárdulása előtt – a művész elképzelése szerint.
A holdi mágneses anomáliák kialakulásának legújabb magyarázatát tárgyaló tudományos közlemény a Journal of Geophysical Research (E-sorozat) folyóiratban jelenik meg.
A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.
Források:
- A rejtélyes „holdi örvények” a Hold vulkanikus és mágneses múltjára mutatnak rá (Rutgers Egyetem, 2018.09.06.)
- A Hold mágneses tere sokkal hosszabb ideig fennállt, mint hittük (Rutgers Egyetem, 2017.08.09.)
Kapcsolódó internetes oldalak:
- Lávabarlangot találtak a Hold északi pólusvidékén egy kráterben
- Hatalmas lávabarlangot detektáltak a Holdon
- Reiner Gamma – a titokzatos „papírsárkány”
- A holdi “papírsárkány” rejtélye
- A Hold mágneses pamacsai
