Застигла магма під світлою плямою на зворотному боці Місяця зберегла його магнітне поле. Їй близько чотирьох мільярдів років

26 вересня 2026 р. 15:03

26 вересня 2026 р. 15:03

Завдяки даним про гравітаційне та магнітне поле Місяця астрономи з’ясували походження магнітної аномалії поблизу вихору Дьюара — ділянки на зворотному боці супутника, яка через сильне відбиття сонячних променів здається світлою плямою. Результати показали, що під вихором знаходиться щільна намагнічена структура, яка, імовірно, утворилася з давнього базальту внаслідок магматичної активності. Науковці вважають, що ця структура сформувалася понад чотири мільярди років тому, коли на Місяці ще працювало потужне магнітне динамо. Дослідження опублікували в журналі Science Advances .

Художнє зображення магнітного динамо в надрах Місяця, що утворило його магнітне поле. Hernán Cañellas

Чому науковців цікавить магнітна аномалія на Місяці?

У далекому минулому Місяць, імовірно, мав глобальне магнітне поле, яке створювалося динамо — обертанням і перемішуванням речовини в його надрах. Проте досі не було остаточно зрозуміло, коли саме воно працювало та наскільки сильним було на ранніх етапах місячної історії. Дані, отримані з місячних зразків, дають суперечливі результати: частина нових аналізів узагалі не знаходить підтвердження існування динамо в проміжку від 4,36 до 3,2 мільярда років тому і ставить під сумнів, чи існувало воно взагалі.

Водночас походження багатьох магнітних аномалій, виявлених орбітальними апаратами, залишається невизначеним. Тому особливо важливими є геологічні структури, які дозволяють одночасно дослідити їхнє походження, вік і умови формування давньої намагніченості. Одним із таких об’єктів є магнітна аномалія, пов’язана з місячним вихором Дьюара, що розташований в однойменному кратері . Саме її досліджувала швейцарсько-німецька команда на чолі з науковцями Швейцарської вищої технічної школи Цюріха.

Намагнічені ділянки на видимому (зліва) та зворотному (справа) боці Місяця. Mark A. Wieczorek / Wikimedia Commons

Що приховує магнітна аномалія Дьюара?

Астрономи прагнули з’ясувати, що спричинило цю аномалію, чи мають магнітні та гравітаційні особливості спільне походження і якою була сила магнітного поля Місяця в момент її формування. Для цього вони вперше провели спільний аналіз даних про гравітаційне та магнітне поля супутника, що дозволило відновити розподіл щільності порід і їхньої намагніченості в місячній корі. Отриману тривимірну модель зіставили з даними про рельєф і хімічний склад поверхні, зокрема з вмістом оксиду заліза та діоксиду титану, а також із відомими геологічними структурами цього району. Це допомогло визначити походження аномалії та оцінити умови, за яких сформувалася її давня намагніченість.

Результати показали, що магнітна та гравітаційна аномалії Дьюара, найімовірніше, пов’язані з одним підповерхневим тілом. Воно має підвищену щільність і сильну намагніченість, простягається приблизно на 60 кілометрів і сягає глибини близько дев’яти. За сукупністю геофізичних і геохімічних даних описали його як давнє базальтове магматичне тіло, ймовірно, пов’язане з похованим місячним морем, або криптоморем. На користь такого походження також свідчать особливості рельєфу та відносно тонка кора в цьому районі.

Кратер Дьюара, на південний схід від якого розташована магнітна аномалія. LROC / NASA

Вік цієї структури вчені оцінюють приблизно у 4,2 мільярда років, тобто вона сформувалася на дуже ранньому етапі історії Місяця. Планетологи встановили, що для намагнічення порід у той час потрібне було досить сильне магнітне поле: щонайменше 11 мікротесла, а для найсильніше намагніченої частини щонайменше 22. Навіть з урахуванням усіх невизначеностей оцінка не опускається нижче приблизно 5,4 мікротесли, а таке поле теж могло дати лише динамо. Для цієї оцінки автори не використали жодного місячного зразка, лише дані з орбіти. Таким чином, магнітна аномалія Дьюара зберегла своєрідний «запис» давнього магнітного поля супутника.

То чи було на Місяці магнітне динамо?

Отримані результати також допомагають пояснити появу самого місячного вихору. Горизонтальне магнітне поле могло відхиляти частинки сонячного вітру та частково захищати поверхню від космічного вивітрювання, завдяки чому окремі ділянки зберігали вищу відбивну здатність. Але одного поля замало. Поруч є й інші тіла з горизонтальною намагніченістю, а світлих плям над ними немає. Вихор з’явився лише там, де ґрунт багатий на оксид заліза: такий ґрунт темніє від космічного вивітрювання, тож захищена ділянка на його тлі стає світлою плямою.

Водночас результати свідчать про те, що понад чотири мільярди років тому в надрах Місяця вже працювало динамо, здатне створювати глобальне магнітне поле. Звідки маленьке ядро Місяця брало енергію на таке поле, досі незрозуміло. Більшість відомих механізмів дає біля поверхні лише кілька мікротесл, а ті, що дають більше, викликають у дослідників сумніви. Тому автори припускають, що динамо живили кілька механізмів одночасно.

Що дізнавалися про магнітне поле супутника раніше

🧲 На намагнічене каміння на Місяці вказав і незвично темний пил, що зібрався довкола ділянок із магнітним полем.

☄️ Одним із пояснень намагніченості місячного ґрунту є спалахи магнетизму в далекому минулому супутника. Іншим же вважають удари метеоритів.

🌍 А от інші дослідження вказують, що магнітне поле Місяця було достатньо сильним, щоб захистити атмосферу ранньої Землі.

Наука