A holdi “papírsárkány” ősi mágneses térre és lávafolyásokra utal

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.

4367

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 Hold Oceanus Procellarum (Viharok Óceánja) területén található a Reiner Gamma, amely “papírsárkányra” emlékeztető alakjával hívja fel magára a figyelmet (a kép közepétől balra). A jobb szélen látható sugársávos kráter a mintegy 32 km átmérőjű Kepler (CLA: Consolidated Lunar Atlas, LPL, Arizonai Egyetem, 1960-as évek, kiegészítésekkel 1967-ben készült el)

A NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) nagylátószögű kamerájával (WAC) készült felvétel csaknem merőleges rálátással, “felülnézetben” mutatja Reiner Gamma alakzatot.

A Reiner Gamma fényes holdfelszíni alakzat alakjával és fényességével igen feltűnő az Oceanus Procellarum (Viharok Óceánja) sötétebb felszíni környezetéhez képest a NASA LRO holdszondája nagylátószögű kamerája által készített felvételén (kép: NASA/LRO/LROC/WAC, SESE/ASU, Rutgers Today, September 6, 2018, Rutgers University New-Brunswick’s Department of Earth and Planetary Sciences, New Jersey)

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.

Az ősi Hold belső szerkezete és olvadt belső magja a mágneses terének dinamóhatás által történő létrejöttét tette lehetővé (kép: Rutgers University New-Brunswick’s Department of Earth and Planetary Sciences, New Jersey, Rutgers Today, August 9,2017).

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.

Az ősi holdfelszíni vulkanizmus megnyilvánulásaira példák a lávacsatornák, ezek gyors kihűlése és a külső burkolatuk megszilárdulása hozta létre a lávacsöveket, lávabarlangokat. A művész elképzelése szerint ilyenek lehettek az ősi holdfelszíni lávafolyások az Ocenus Procellarum (Viharok Óceánja) területén (kép: NASA/GRAIL, NASA/JPL PIA18821)

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:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás