Tajemnicze wiry na Księżycu. Czy naukowcom udało się rozwikłać ponad 50-letnią zagadkę?
Księżyc jest usiany kraterami uderzeniowymi i ciemnymi plamami mórz bazaltowych. Pomiędzy nimi znajdują się jasne, przypominające wir plamy. Początkowo sądzono, że to nietypowe kratery uderzeniowe. Następnie sugerowano, że mogą mieć związek z magnetyzmem satelity. Czym są więc wiry na Księżycu?
W tym artykule:
Wiry na Księżycu są anomaliami magnetycznymi dostrzeżonymi na tarczy naszego naturalnego satelity. Najsłynniejszym z nich jest Reiner Gamma znajdujący się w południowo-wschodniej części Oceanus Procellarum. Po raz pierwszy dostrzeżono go przez prymitywne teleskopy w 1600 roku. Początkowo sądzono, że wiry są nietypowymi kraterami uderzeniowymi. Ustalono jednak, że wiry pokrywają się z polami namagnesowanych skał. Tylko skąd na Księżycu namagnesowane skały? Dopiero teraz badacze wydedukowali skąd mógł wziąć się magnetyzm na satelicie pozbawionym pola magnetycznego.
Anomalie magnetyczne na Księżycu
W przeciwieństwie do Ziemi, Księżyc nie ma globalnego pola magnetycznego, które chroniłoby go przed naładowanymi cząstkami wiatru słonecznego. Występują na nim jednak lokalne namagnesowania skorupy. Sondy kosmiczne, takie jak Lunar Prospector, Chandrayaan-1 i Chang'e 2, również wykryły mini-magnetosfery dziesiątki kilometrów powyżej silniejszych anomalii magnetycznych.
Do tej pory każdy odkryty przez naukowców wir księżycowy pokrywał się z jednym z tych lokalnych pól magnetycznych. Jednak nie wszystkie pola magnetyczne na Księżycu zawierają wiry. Część naukowców uznała, że to uderzenia mikrometeorytów mogą wyrzucać naładowane cząsteczki pyłu na powierzchnię Księżyca. I właśnie w takich miejscach powstają lokalne pola magnetyczne. Są one zdolne odbijać wiatr słoneczny w analogiczny sposób do ziemskiej magnetosfery.
Magma pod powierzchnią Księżyca
Jednak naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i Wayamba University of Sri Lanka (WUSL) kwestionują teraz tę hipotezę. Przekonują, że jakaś inna siła "namagnesowała" wiry na księżycu.
– Uderzenia mogą powodować tego typu anomalie magnetyczne – przyznaje planetolog Michael Krawczyński z WUSL. – Istnieją jednak wiry, w przypadku których po prostu nie jesteśmy pewni, w jaki sposób uderzenie mogłoby stworzyć taki kształt i rozmiar – dodaje.
Krawczyński sugeruje, że w grę mogą wchodzić również siły pochodzące spod powierzchni satelity. – Inną hipotezą wyjaśniającą tę zagadkę może być powoli stygnąca w polu magnetycznym lawa, która tworzy anomalię magnetyczną – wyjaśnia naukowiec.
Faktycznie tuż pod powierzchnią Księżyca naukowcy znaleźli radarowe dowody na to, co kiedyś było płynącą stopioną skałą. Te podziemne rzeki schłodzonej magmy wskazują, że od okres aktywności wulkanicznej minęły miliardy lat.
Udało się! Po raz pierwszy na Ziemię dotarły próbki z niewidocznej strony Księżyca
Niedługo po ósmej czasu polskiego na Ziemię dotarły próbki zebrane przez chińską misję Chang’e 6. Kapsuła z 2 kg księżycowego regolitu wylądowała w Mongolii Wewnętrznej. To pierwszy...
Odpowiedzią może być nikiel i żelazo
Krawczyński wraz ze swoją grupą badawczą sprawdzili, w jaki sposób minerał tlenku tytanu i żelaza zwany ilmenitem – obficie występujący na Księżycu i powszechnie występujący w skałach wulkanicznych – może wywoływać efekt magnetyczny. Wykorzystali do tego m.in. model szybkości chłodzenia magmy.
Ich eksperymenty pokazują, że w odpowiednich warunkach powolne chłodzenie ilmenitu może stymulować ziarna metalicznego żelaza i stopów żelaza i niklu w skorupie Księżyca i górnym płaszczu do wytworzenia silnego pola magnetycznego. Na tej podstawie doszli do wniosku, że efekt ten może wyjaśniać silne regiony magnetyczne związane z księżycowymi wirami. Warunek jest jeden – aby powstała anomalia magnetyczna, podziemna magma mieć wysoką zawartość tytanu.
– Widzieliśmy ślady tego typu reakcji tworzącej żelazo metaliczne w meteorytach księżycowych i w próbkach księżycowych z Apollo. Ale wszystkie te próbki to powierzchniowe strumienie lawy, a nasze badanie pokazuje, że chłodzenie pod ziemią powinno znacznie wzmocnić te reakcje tworzenia metalu – dodaje Krawczyński.
Z całą pewnością więcej na temat wirów księżycowych dowiemy się już w przyszłym roku. Wówczas, w ramach misji Lunar Vertex, NASA zamierza wysyłać do wiru Reiner Gamma specjalny księżycowy łazik, którego celem będzie zbadanie anomalii magnetycznych. Wówczas rozstrzygnie się, która hipoteza dot. wirów księżycowych była właściwa.
Źródła: Science Alert, JGR Planets.
Nasz ekspert
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.