Es ist ein Rätsel, seit die Apollo-Astronauten Anfang der 1970er Jahre Proben von Mondgesteinen zurückbrachten. Einige der Gesteine hatten magnetische Eigenschaften, insbesondere eines, das vom Geologen Harrison „Jack“ Schmitt gesammelt wurde. Aber wie konnte das passieren? Der Mond hat keine Magnetosphäre, und die meisten zuvor akzeptierten Theorien besagen, dass dies niemals der Fall war. Doch hier haben wir diese Mondgesteine mit unbestreitbaren magnetischen Eigenschaften ... es fehlte definitiv etwas in unserem Verständnis des Erdsatelliten.
Santa Cruz, ein Forscherteam an der University of California, glaubt, dieses rätselhafte magnetische Rätsel gelöst zu haben.
Damit eine Welt ein Magnetfeld hat, muss sie einen geschmolzenen Kern haben. Die Erde hat einen mehrschichtigen geschmolzenen Kern, in dem die Wärme der inneren Schicht die Bewegung innerhalb der eisenreichen äußeren Schicht antreibt und ein Magnetfeld erzeugt, das sich weit in den Weltraum hinein erstreckt. Ohne eine Magnetosphäre wäre die Erde dem Sonnenwind und dem Leben, wie wir es kennen, ausgesetzt gewesen könnte kann nie entwickelt haben.
Einfach ausgedrückt ist das Magnetfeld der Erde entscheidend für das Leben… and Es kann Gesteine mit magnetischen Eigenschaften erfüllen, die für das weltweite Feld empfindlich sind.
Aber der Mond ist viel kleiner als die Erde und hat keinen geschmolzenen Kern, zumindest nicht mehr ... oder so wurde es einst geglaubt. Untersuchungen von Daten der seismischen Instrumente, die während der Apollo-EVAs auf der Mondoberfläche zurückgelassen wurden, haben kürzlich ergeben, dass der Mond tatsächlich noch einen teilweise flüssigen Kern haben kann, und basieren auf einem in der Ausgabe vom 10. November veröffentlichten Artikel Natur Von Christina Dwyer, einer Doktorandin der Geo- und Planetenwissenschaften an der University of California in Santa Cruz, und ihren Co-Autoren Francis Nimmo von der UCSC und David Stevenson vom California Institute of Technology war dieser kleine flüssige Kern möglicherweise einmal in der Lage erzeugen schließlich ein Mondmagnetfeld.
Der Mond umkreist seine Achse mit einer solchen Geschwindigkeit, dass immer dieselbe Seite zur Erde zeigt, aber er hat auch ein leichtes Wackeln in der Ausrichtung seiner Achse (wie auch die Erde). Dieses Wackeln wird genannt Präzession. Die Präzession war aufgrund der Gezeitenkräfte stärker, als der Mond zu Beginn seiner Geschichte näher an der Erde war. Dwyer et al. legen nahe, dass die Präzession des Mondes seinen flüssigen Kern buchstäblich „gerührt“ haben könnte, da sich der umgebende feste Mantel mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt hätte.
Dieser Rühreneffekt, der sich aus den mechanischen Bewegungen der Rotation und Präzession des Mondes und nicht aus der inneren Konvektion ergibt, könnte einen Dynamoeffekt erzeugt haben, der zu einem Magnetfeld führt.
Dieses Feld mag einige Zeit bestehen geblieben sein, aber es könnte nicht ewig dauern, sagte das Team. Als sich der Mond allmählich weiter von der Erde entfernte, verlangsamte sich die Präzessionsrate und brachte den Rührprozess - und den Dynamo - zum Stillstand.
"Je weiter sich der Mond entfernt, desto langsamer bewegt sich das Rühren, und an einem bestimmten Punkt schaltet sich der Monddynamo aus", sagte Christina Dwyer.
Das Modell des Teams liefert jedoch eine Grundlage dafür, wie ein solcher Dynamo existieren könnte, möglicherweise bis zu einer Milliarde Jahre. Dies wäre lang genug gewesen, um Gesteine zu bilden, die bis heute einige magnetische Eigenschaften aufweisen würden.
Das Team räumt ein, dass weitere paläomagnetische Untersuchungen erforderlich sind, um sicher zu sein, ob die vorgeschlagene Wechselwirkung zwischen Kern und Mantel die richtigen Bewegungen innerhalb des flüssigen Kerns zur Erzeugung eines Monddynamos erzeugt hätte.
"Nur bestimmte Arten von Flüssigkeitsbewegungen führen zu magnetischen Dynamos", sagte Dwyer. „Wir haben die Leistung berechnet, die zum Antrieb des Dynamos zur Verfügung steht, und die Magnetfeldstärken, die erzeugt werden könnten. Aber wir brauchen wirklich die Dynamo-Experten, um dieses Modell auf die nächste Detailebene zu bringen und zu sehen, ob es funktioniert. “
Mit anderen Worten, sie arbeiten immer noch an einer Theorie des Mondmagnetismus, die wirklich anhält.
