Megoldódni látszik a Hold ősi mágneses terének rejtélye

12365

A 2024-ben induló NASA Artemis küldetés egyik fő célja a holdi regolitban található erőforrásoknak, valamint annak a feltérképezése, hogyan lehet ezeket az erőforrásokat az ottani letelepedésünkhöz felhasználni. A Science Advances folyóiratban publikált új kutatás eredményei is ezzel kapcsolatosak: arra keresték benne a választ, vajon volt-e a Holdnak az elmúlt mintegy 4,53 milliárd évben hosszú távon mágneses tere.

Mivel a mágneses tér megóvja az égitestet például a Nap káros sugárzásától, ezért az előforduló erőforrásokra is jelentős hatással van. John Tarduno (Rochester University), a kutatás vezetője hosszú éveken át foglalkozott a Föld mágneses terének fejlődésével, valamint ezen keresztül a bolygó és a környezet változásaival is. A Föld mágneses terének forrása az ún. geodinamó, miszerint a bolygónk mágneses terét a folyadékszerű, magas vastartalmú külső magban folyó áramlások által keltett örvényáramok mágneses tere hozza létre. A Napból érkező töltött részecskeáramtól, káros sugárzástól, kozmikus sugaraktól is védelmező mágneses burok a földi élet szempontjából is elengedhetetlenül fontos. A kérdés, volt-e vajon a Holdnak valaha hasonló mágneses tere?

Az 1972-es Apollo 16 küldetés során összegyűjtött holdi obszidiánminták egy része. (Forrás: J. Adam Fenster / University of Rochester)

Annak ellenére, hogy most nincsen, régóta fennáll a kérdés, a múltban lehetett-e huzamosabb ideig mágneses tere a Holdnak. Az ötlet az Apollo küldetések során összegyűjtött minták vizsgálata során merült fel; a vizsgált kőzetek ugyanis mágnesezettek voltak, ezért feltételezték, hogy a Hold mágneses tere legalább olyan erős lehetett (ha nem erősebb), mint a Földé kb. 3,7 milliárd évvel ezelőtt. A Hold magja viszont elég kicsi, nehéz lenne ilyen erősségű mágneses teret létrehoznia.

A másik kérdést a mágnesezettség méréséhez használt technika vetette fel, a régi kísérletek során ugyanis elképzelhető, hogy a holdi mintákat megváltoztatták a mérések. Tarduno és kutatócsoportja CO2 lézerekkel rövid ideig melegítették csak a holdi mintákat, ezután pedig roppant érzékeny magnetométerekkel vizsgálták a mágneses tulajdonságaikat. A rövid ideig tartó lézeres hevítésnek köszönhetően a minták mágnesezettsége nem változott.

Az Apollo küldetések során gyűjtött holdi obszidiánminta egy kis darabkáját 2×2 mm-es kvarc csőbe tették, majd a laboratórium magnetométerével analizálták. Az eredmények a holdi regolitról mesélnek nekünk. (Forrás: University of Rochester / J. Adam Fenster)

A kutatás eredményei szerint a minták mágnesezettségét meteoritok, vagy üstökösök becsapódásai is okozhatták, nem feltétlenül kellett hozzá mágneses tér. Olyan mintákkal is találkoztak, amelyek képesek lettek volna erősen mágnesezetté válni (ha lett volna körülöttük mágneses tér), de nem mutattak ilyet, ezzel is azt támasztva alá, hogy a Holdnak nem volt hosszú ideig fennmaradó, globális mágneses tere. Ha így lett volna, minden minta mágnesezett lenne, Tarduno elmondása szerint.

A mágneses erőtér védelme nélkül a Hold mindig is ki volt téve a napszél részecskéinek, ennek következtében a holdi regolitban sokféle illékony anyag (könnyen párolgó kémiai elemek és vegyületek) alakulhatott ki. Ezek lehetnek például szén, hidrogén, víz vagy hélium-3, a hélium egy olyan izotópja, ami a Földön nem túl gyakori. Az eredmények szerint a mágneses tér hiánya miatt mélyen a felszín alá nyúló hélium-3 tározók lehetnek a Holdon.

Az Artemis küldetés során begyűjtött mintákat majd az új eredményeket figyelembe véve is lehet vizsgálni: milyen illóanyagok vannak a holdi regolitban, illetve hogyan lehet ezeket emberi felhasználás céljából kinyerni? A hélium-3 izotópot például használják orvosi képalkotáshoz, de a jövőben üzemanyagot is terveznek készíteni belőle. Ha pedig a múltban sem volt mágneses tere a Holdnak, akkor az ősi napszél nyomai is megőrződhettek a holdi regolitban, így a mintákat vizsgálva a Nap fejlődéséről is többet tudhatunk majd meg.

Forrás: University of Rochester

Hozzászólás

hozzászólás