Para onde foi o magnetismo da lua? Os cientistas ficam impressionados com essa questão há décadas, já que a espaçonave recebe os sintomas de um campo magnético alto na rocha da superfície lunar. A própria lua não tem magnetismo subjacente hoje.
Agora, os cientistas do MIT resolveram o mistério. Eles sugerem que a combinação de um campo magnético antigo e fraco e um grande impacto plasmático pode criar temporariamente um forte campo magnético, focado no lado oposto da lua.
Em um estudo presente no diário O progresso da ciênciaOs pesquisadores mostram através da simulação detalhada de que um efeito de um asteróide tão grande pode criar uma nuvem de partículas de íons que ligam brevemente a lua à lua. Esse plasma fluiu ao redor da lua e concentrou -se no local oposto a partir da influência inicial. Lá, o plasma se comunica com o fraco campo magnético da lua e o amplia em um momento. Qualquer rocha na região pode registrar sinais de maior magnético antes que o campo morra mais rapidamente.
Essa combinação de eventos pode explicar a presença de rochas extremamente magnéticas detectadas na região adjacente do pólo sul à distância da lua. Por acaso, uma das maiores bacias de influência – a Bacia do Imprerium – está localizada no lugar oposto ao lado da lua. Os pesquisadores suspeitaram que tudo o que influenciou a nuvem de plasma que fechou a cena em suas simulações.
“Há uma grande parte do magnetismo lunar que ainda não é indesejável”, diz o principal autor Isaac Narrett, o departamento do MIT do mundo, da ciência atmosférica e planetária (EAPS). “No entanto, os campos magnéticos mais poderosos medidos pela espaçonave podem ser explicados por esse processo – especialmente no distante em direção à lua”.
Os co-autores do NARATE incluem Mit Rona Oran e Benjamin Weis, Qatina Milzkovic, da Universidade de Curtin, Yusc Chen, da Universidade de Michigan de um Arber e God Toth e Elias Mansbatch PhD ’24 na Universidade da Universidade de Cambridge. Nuno Luriro, professor de ciência e engenharia nuclear do MIT, também contribuiu com idéias e conselhos.
Sobre o sol
Os cientistas sabem há décadas que a lua contém o resíduo de um forte campo magnético. Amostras obtidas da superfície da lua, as missões da NASA NASA Apollo nas décadas de 1960 e 1970, bem como as medições globais da lua, bem como a espaçonave, mostram sinais do magnético da superfície da superfície, especialmente no lado distante da lua.
A explicação geral para o magnético da superfície é um campo magnético global produzido por uma origem do “dínamo” interno ou o elemento de derretimento e agitação. A Terra cria um campo magnético através de um processo dínamo hoje, e acredita -se que a lua tenha feito o mesmo de uma só vez, embora muitos de seu núcleo menor possam criar muitos campos magnéticos fracos que são especialmente observados no lado mais distante da lua, não podem explicar a rocha altamente magnética.
Os cientistas testaram de tempos em tempos uma estimativa alternativa que envolve um enorme impacto que produz plasma, causando um campo magnético fraco a amplo. Em 2021, Oran e Weis testaram essa hipótese com um enorme impacto na lua em uma combinação de campos magnéticos expostos a solares, que enfraqueceram devido à expansão da terra e da lua.
Nas simulações, eles testemunharam se o impacto da lua pode ampliar o campo solar, suficiente para explicar a medida altamente magnética das rochas da superfície. Não foi visto que não era, e seus resultados pareciam ter negado os efeitos induzidos por plasma para desempenhar um papel no magnético desaparecido da lua.
Um pico e um jitter
No entanto, em suas novas pesquisas, os pesquisadores fizeram coisas diferentes. Em vez de contabilizar o campo magnético do sol, eles assumiram que a lua já havia sediado um dínamo que criou seu próprio campo magnético, embora um fraco. Dado o seu tamanho original, eles assumiram que esse campo nacional era de cerca de 1 microtisla ou 50 vezes mais fraco que o campo da Terra hoje.
A partir desse ponto de partida, os pesquisadores imitaram um enorme impacto com a superfície da lua, semelhante à semelhança que criou a bacia do bordo perto da lua. Usando simulações de impacto do Qatarina Miljkovich, a equipe imita a nuvem de plasma que pode criar um efeito que evapora os elementos da superfície como energia do efeito. Eles adaptaram um segundo código desenvolvido pelos associados da Universidade de Michigan, para imitar como o plasma fluiria e entraria em contato com o fraco campo magnético da lua.
Essas simulações mostraram que, à medida que o plasma levantado da influência da nuvem, algumas delas se expandiriam no espaço, quando o resto da lua fluía ao redor da lua e se concentrou no lado oposto. Lá, o plasma foi comprimido e ampliou brevemente o fraco campo magnético da lua. Todo o processo, o campo magnético, estava aumentando a partir de uma época em que retornou à linha de base, teria sido incrivelmente rápido – cerca de 40 minutos em algum lugar, disse Narrett.
Essa janela curta foi suficiente para a rocha circundante gravar o pico magnético do momento? Os pesquisadores dizem, sim, outros, com alguma ajuda com efeitos relacionados à influência.
Eles descobriram que um efeito em escala de prima que transmitia uma onda de tensão através da lua, como um choque de terremoto. Essas ondas foram transformadas, por outro lado, onde o choque “agite” as rochas circundantes, tornando brevemente os elétrons da pedra – partículas subtomais que naturalmente levam seus rotações a um campo magnético externo. Os pesquisadores suspeitam que o impacto plasma amplie o campo magnético da lua, assim como as rochas ficaram chocadas. Assim que os elétrons das rochas voltaram, eles capturaram uma nova orientação de acordo com o alto campo magnético do momento.
Wees diz: “É como se você jogasse um baralho de 52 cartas no ar em casos magnéticos e cada carta tivesse uma agulha de bússola”, diz Weis. “Quando os cartões retornam ao chão, eles fazem isso em uma nova adaptação
Os pesquisadores dizem que essa combinação de um dínamo e a onda de choque do efeito é um grande impacto, suficiente para explicar as rochas superficiais altamente magnéticas da lua – especialmente longe. Uma maneira de saber com certeza é amostrar diretamente a choque e altos sinais magnéticos. Isso pode ser uma possibilidade, já que a rocha está localizada no lado oposto do Pólo Sul lunar, onde a NASA planeja explorar missões como o programa Artemis.
“Durante décadas, existe um tipo de preservativo no magnetismo da lua – de que efeito ele vem ou vem do Dynamo?” Oran diz. “E aqui dizemos, é um pouco de ambos e é uma estimativa experimental, o que é ótimo” “
As simulações da equipe foram gerenciadas usando o MIT Superclock. Esta pesquisa foi parcialmente apoiada pela NASA.
