Спутник-спаситель. Ученые объяснили, как магнитное поле Луны помогло сохранить атмосферу Земли
Научпоп15 октября 2020, 20:00
Сегодня главный инструмент защиты Земли от вредного солнечного излучения — это магнитное поле нашей планеты.
Но, согласно результатам нового исследования NASA, во время формирования Земли несколько миллиардов лет назад ключевую роль в защите ее атмосферы и сохранению пригодных для жизни условий сыграла Луна.
Около 4,5 млрд лет назад Земля представляла из себя кипящий огненный шар, который к тому же подвергался воздействию солнечного ветра, — сильного потока заряженных частиц, вызванного выбросами энергии на поверхности Солнца.
Продолжение такого процесса длительное время могло привести к полному уничтожению атмосферы нашей планеты, поскольку у Земли тогда еще не было сильного магнитного поля, чтобы защититься от опасных солнечных лучей.
И хоть долгое время ученые предполагали, что у нашего естественного спутника — Луны — никогда не было своего магнитного поля, новые исследования доказывают, что именно магнитосфера Луны могла защитить атмосферу Земли от неминуемой гибели.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
В новой работе NASA указано, что благодаря анализам образцов Луны, которые добыли американские астронавты во время миссий Аполлон, ученые подтвердили существование магнитного поля Луны в самом начале ее формирования.
Но главным открытием стал не сам факт существования магнитосферы Луны, а то, какую роль она играла в защите нашей планеты.
«Похоже, что у Луны был существенный защитный барьер от солнечного ветра для Земли, что имело решающее значение для способности планеты поддерживать свою атмосферу в это время», — заявил автор нового исследования NASA Джим Грин.
Ученые разработали компьютерную модель и проанализировали, как взаимодействовали магнитные поля Земли и Луны более 4 млрд лет назад. Оказалось, что в определенное время магнитосфера Луны была фактически объединена с магнитосферой нашей планеты, что в итоге помогло защитить атмосферу Земли от солнечного излучения.
Представители NASA выяснили, что ультрафиолетовое излучение Солнца позволило электронам нейтральных частиц путешествовать между верхними слоями атмосферы Земли и линиями магнитного поля Луны. Доказательством этого является обнаружение азота в образцах лунных пород, привезенных на Землю.
По подсчетам ученых, ситуация, в которой магнитные поля Луны и Земли могли быть объединены, длилась примерно 600 млн лет, — в период от 4,1 млрд до 3,5 млрд лет назад.
«Понимание истории магнитного поля Луны помогает нам понять не только раннее состояние атмосферы, но и то, как развивались лунные недра. Это говорит нам о том, каким могло быть ядро Луны — вероятно, сочетанием жидкого и твердого металла в какой-то момент ее истории — и это очень важная часть головоломки, позволяющая понять, как Луна устроена изнутри», — объясняет соавтор исследования Дэвид Дрейпер.
Новая компьютерная модель NASA предполагает, что уже 3,2 млрд лет назад магнитное поле Луны значительно сократилось, а 1,5 млрд лет назад — полностью исчезло, из-за чего пропала атмосфера естественного земного спутника.
Узнать больше об этой теории помогут дальнейшие исследования лунных пород, которые запланированы в рамках миссии NASA Artemis: к 2024-му американцы планируют снова отправить людей на Луну и создать космическую станцию на орбите спутника.
Напомним, в начале 2020-го ученые из Массачусетского технологического института заявили, что большую часть существования Луны у нее было собственное магнитное поле благодаря гравитационному воздействию Земли.
Эксперты обнаружили, что в более старых образцах лунной породы показатели индукции магнитного поля были в несколько раз выше, чем в относительно новых образцах. Это может означать, что магнитное поле на Луне пропало недавно, а ранее оно было гораздо мощнее, чем на нашей планете.
Авторы исследования называют привезенные лунные камни «маленькими компасами», поскольку благодаря анализу положения электронов внутри них ученые смогли определить, какие направление и сила были у магнитного поля Луны в разные периоды ее развития.