Магнетното поле на Месечината е мистерија која ги прогонува астрофизичарите, бидејќи ако постои, тогаш има и причини за тоа. И, како што се испостави, навистина, магнетното поле на Месечината може да се должи на фактот што има на располагање јадро, кое по својот состав и својства наликува на „срцето“ на земјата. Кога во 60-тите и 70-тите Аполос почна да испорачува примероци од карпи од Месечината, научниците беа изненадени, бидејќи во постојните услови на слаба гравитација, овие примероци требаше да бидат малку поинакви. Оттогаш, во светот се појавија две спротивставени научни гледишта. Според првиот, се верува дека Месечината отсекогаш била таква каква што ја знаеме, таа е формирана само благодарение на ударите на оние метеорити кои оставиле големи кратери на неа.

И според втората теорија, надворешната обвивка на Месечината е формирана поради процесите што се случуваат под површината на обвивката на Месечината. Како што се испостави, при проучувањето на примероците донесени на Земјата од Месечината пред триесет години, повеќето од нив беа формирани од самата Месечина и не беа погодени од метеорити. Тоа значи дека неговото формирање е поврзано со тоа какви тектонски процеси се одвивале во јадрото на Месечината и во горните слоеви на обвивката, кои со текот на времето се стврднале. Истражувачите од Технолошкиот институт во Масачусетс успеаја да утврдат дека внатре во Месечината, дури и сега, постои јадро кое се состои од стопено железо. Сè повеќе студии наведуваат дека можеби има големо јадро од стопено железо во Месечината, или барем на тоа укажуваат повеќето истражувања. Токму до таков заклучок доаѓа Иан Гарик-Бетел, водачот на научниот тим.

Веројатно вреди да се објасни зошто научниците посветуваат толку многу внимание, научниците посветуваат толку многу внимание на структурата на Месечината, зошто веруваат дека јадрото е нешто неверојатно, затоа што е во Земјата, зошто да не биде во нашиот најблизок сателит . Всушност, научниците долго време веруваа дека оваа формација на Месечината припаѓа на некои реликвии од Сончевиот систем. Тоа е едноставно голема камена топка која не може да има свое јадро. Но, оваа заблуда може лесно да се објасни, бидејќи всушност, да се одреди што е внатре во Месечината не е толку едноставно, бидејќи тоа не е лесна задача. На крајот на краиштата, невозможно е да се навлезе до такви длабочини. И беше можно да се направи точна претпоставка само кога беше собран доволно материјал од површината и се појавија „напредни методи на истражување“. Навистина, сега на сателитот е собран голем број фактички материјал, што во голема мера го олеснува разбирањето на процесите што се случуваат на него. Но, никој не може да каже како ќе напредуваат понатамошните истражувања - потребни се попрецизни податоци во однос на структурата и развојот на геологијата и тектониката на Месечината.

Магнетно поле

Гравитационите ефекти предизвикани од присуството на Месечината и Сонцето предизвикуваат циклична деформација на обвивката на Земјата, а со тоа ја нишаат нејзината оска на ротација. Овој механички ефект влијае на целата планета како целина и предизвикува силни струи во надворешното јадро, кое се состои од течно железо со многу низок вискозитет. Таквите струи се доволни за создавање на магнетното поле на Земјата.

Земјиното магнетно поле постојано не заштитува од наелектризираните честички и зрачењето што ги создава Сонцето. Овој штит е формиран од геодинамо, брзото движење на огромни количини на течна легура на железо во надворешното јадро на Земјата. За да се одржи ова магнетно поле до денес, според класичниот модел, на Земјата и било потребно јадро кое се ладило за околу 3000°C во изминатите 4,3 милијарди години.

Сега, тим од истражувачи од CNRS и Универзитетот во Паскал велат дека температурата во средината се намалила за само 300°C. Ова се должи на фактот што до сега научниците не го земаа предвид ефектот на Месечината, за која се верува дека ја компензирала оваа разлика и го одржувала геодинамото во активна состојба. Работата на истражувачите беше објавена на 30 март 2016 година во списанието Earth and Planetary Science Letters.

Класичниот модел на формирање на магнетното поле на Земјата има парадокс: кога работи геодинамото, јадрото на Земјата, кое беше целосно стопено пред четири милијарди години и во тоа време имаше температура од околу 6800 ° C денес, ќе се олади до 3800°C. Меѓутоа, неодамнешните симулации на раната еволуција на внатрешната температура на планетата, заедно со геохемиските студии за составот на најстарите карбонатити и базалти, не го потврдија таквото ладење. Така, истражувачите сугерираат дека геодинамото има уште еден извор на енергија.

Земјата има малку сплескана форма и ротира по навалена оска која се лула околу половите. Нејзината обвивка е еластично деформирана поради плимните ефекти предизвикани од Месечината. Истражувачите покажаа дека овој ефект може континуирано да го стимулира движењето на течната легура на железо што го сочинува надворешното јадро и за возврат да генерира магнетно поле на Земјата. Поради трансферот на гравитационата енергија од ротацијата на системот Земја-Месечина-Сонце, Земјата континуирано добива 3.700 милијарди вати моќ, од кои се верува дека се достапни повеќе од 1.000 милијарди вати за создавање на овој тип на движење во надворешниот јадро. Оваа енергија е доволна за генерирање на магнетното поле на Земјата, со што ќе се реши главниот парадокс на класичната теорија. Влијанието на гравитационите сили на магнетното поле на планетата е веќе документирано со примерот на два сателити на Јупитер: Ио и Европа, како и за голем број егзопланети.

Бидејќи ниту ротацијата на Земјата околу нејзината оска, ниту насоката на нејзината оска, ниту орбитата на Месечината се константни, нивното комбинирано влијание врз движењето во јадрото е нестабилно и може да предизвика осцилации во динамото. Овој процес може да го објасни присуството на потопли региони во надворешното јадро и на неговата граница со обвивката на Земјата. Што пак може да доведе до големи вулкански настани во историјата на Земјата. Нов модел покажува дека влијанието на Месечината на Земјата оди многу подалеку од обичните плими.

Земјиното магнетно поле постојано не штити од наелектризираните честички и зрачењето што ни доаѓаат од Сонцето. Овој штит се создава со брзото движење на огромна количина стопено железо во надворешното јадро на Земјата (геодинамо). За да може магнетното поле да опстои до ден-денес, класичниот модел предвидува ладење на јадрото за 3.000 степени Целзиусови во последните 4,3 милијарди години.

Сепак, тим од истражувачи од францускиот Национален центар за научни истражувања и Универзитетот Блез Паскал објавија дека температурата на јадрото паднала за само 300 степени. Дејството на Месечината, претходно игнорирано, ја компензира температурната разлика и го одржуваше геодинамото. Работата е објавена на 30 март 2016 година во списанието Earth and Planetary Science Letters.

Класичниот модел на формирање на магнетното поле на Земјата доведе до парадокс. За да функционира геодинамото, Земјата мора да била целосно стопена пред 4 милијарди години, а нејзиното јадро мора полека да се ладило од 6.800 степени тогаш на 3.800 степени денес. Но, неодамнешното моделирање на раната еволуција на внатрешната температура на планетата, заедно со геохемиските студии за составот на најстарите карбонатити и базалти, не поддржува такво ладење. Така, истражувачите сугерираат дека геодинамото има уште еден извор на енергија.

Земјата има малку сплескана форма и навалена оска на ротација која се лула околу половите. Нејзината обвивка е еластично деформирана поради плимните ефекти предизвикани од Месечината. Истражувачите покажаа дека овој ефект може континуирано да го стимулира движењето на стопеното железо во надворешното јадро, што пак го генерира магнетното поле на Земјата. Нашата планета постојано добива 3.700 милијарди вати моќ преку трансферот на гравитациската ротациона енергија од системот Земја-Месечина-Сонце, а се верува дека повеќе од 1.000 милијарди вати се достапни на геодинамото. Оваа енергија е доволна за генерирање на магнетното поле на Земјата, а заедно со Месечината, ова го објаснува главниот парадокс на класичната теорија. Влијанието на гравитационите сили на магнетното поле на планетата одамна е потврдено со примерот на сателитите на Јупитер, Io и Europa, како и за голем број егзопланети.

Бидејќи ниту ротацијата на Земјата околу нејзината оска, ниту насоката на оската, ниту орбитата на Месечината се правилни, нивниот комбиниран ефект е нестабилен и може да предизвика флуктуации во геодинамото. Овој процес може да објасни некои од топлинските импулси во надворешното јадро и на неговата граница со обвивката на Земјата.

Така, новиот модел покажува дека влијанието на Месечината на Земјата оди многу подалеку од плимата и осеката.

Неодамна беше откриено дека и Месечината има магнетни својства. Податоците добиени од автоматските сонди им кажаа на научниците дека соларниот ветер тече околу Месечината и со неа комуницира сосема поинаку отколку со Земјата, бидејќи таа, за разлика од нашата планета, нема свое магнетно поле. Но, тоа воопшто не ја спречува…

Околу Земјата, протокот на сончевиот ветер ја формира магнетосферата - празнина во форма на огромна издолжена капка, во која се манифестира геомагнетно поле. Главата е секогаш свртена кон Сонцето, од каде доаѓа сончевиот ветер; растојанието до неговата граница е 10-12 земјини радиуси, односно околу 70 илјади километри. На ноќната страна на Земјата, во антисоларна насока, долгата опашка на магнетосферата се протега повеќе од 200 земјини радиуси, нејзината должина е повеќе од милион километри. И оваа магнетосфера лета во орбитата заедно со Земјата, ја обвива Земјата и ја штити планетата од штетното зрачење со кратки бранови.

Но, ова е целата магнетна обвивка на Земјата. Што е со сателитот на нашата планета? Сигурни експериментални информации за магнетното поле на Месечината првпат ги добија руските научници од Институтот за копнеен магнетизам, јоносфера и ширење на радио бранови на Руската академија на науките, кога беше првиот успешен лет на вселенско летало од Земјата до Месечината. лансиран во 1959 година. За ова треба особено да се разговара, бидејќи оваа вселенска мисија за прв пат беше опремена со научни инструменти кои телеметриски пренесуваа научни податоци до контролниот центар за време на летот од Земјата до Месечината, бидејќи судбината на мисијата беше кратка - да лета до Месечината и падот на тешко слетување...

На 12 септември 1959 година беше лансирана ракетата-носач Восток-Л, која ја постави автоматската меѓупланетарна станица (АИС) Луна-2 на патека за летање до Месечината. Леталото немаше сопствен погонски систем и едноставно се урна на 14 септември 1959 година, за прв пат во светот достигнувајќи ја површината на Месечината во регионот на Mare Serenity во близина на кратерите Аристил, Архимед и Автоликус. На површината на Месечината беше испорачано знаменце со грбот на Сојузот на Советските Социјалистички Републики! Н.С. Хрушчов му подари дупликат од знамето на американскиот претседател г-дин Ајзенхауер како сувенир за време на неговото патување во САД.

Од гледна точка на научните достигнувања, ова беше првиот успешен експеримент. На вселенското летало Луна-2 беше инсталирана научна опрема: бројачи за сцинтилација, Гајгерови бројачи, магнетометри, како и детектори за микрометеорити. За магнетометрите одговорен е вработен во ИЗМИРАН, раководител на лабораторијата С. Ш. Долгинов, специјалист по планетарен магнетизам. Телеметриските сигнали од инструментите беа успешно примени, но сигналите од магнетометрите не ја покажаа големината на магнетното поле на Месечината! Беше направен експеримент за мерење на магнетизмот на Месечината, и беше неопходно да се има доверба во вашите инструменти и извонредна храброст веднаш да го изразите вашето гледиште, како што направи С. Ш. Долгинов. Тој рече дека Месечината нема сопствено магнетно поле во диполна конфигурација! Резултатите беа објавени во рускиот научен печат. Така е направено ова прво откритие кое ја дефинира Месечината како немагнетно космичко тело!

Поминаа години од тие први чекори во вселената. Сега вселенските мисии се повеќекратни и разновидни, вклучително и мерење на магнетни полиња во сончевиот ветер и магнетосферата, на астероиди и други планети. И сега е можно да се проучуваат и откријат многу посуптилни ефекти и интеракции.

И неодамна се покажа дека Месечината, која нема сопствено магнетно поле, сепак влијае на магнетните полиња на сончевиот ветер, а овие промени се откриени на десетици илјади километри од површината на Месечината. Ова се должи на особеностите на протокот околу Месечината со континуиран прилив на плазма што брза директно од Сонцето, што е многу променливо, неговите параметри брзо варираат. Брзината и густината на честичките во претстојната плазма се менуваат, како и меѓупланетарното магнетно поле што го носи сончевиот ветер, варирајќи од единици до десетици nT.

Но, зошто сето ова се случува, бидејќи Месечината нема магнетосфера поради недостаток на сопствено магнетно поле? Поентата е следна: протокот на плазмата на соларниот ветер слободно стигнува до површината на сателитот на осветлената страна на Месечината. Но, тој самиот, сепак, носи меѓупланетарно магнетно поле од Сонцето и е спроводлив медиум, чија структура и однесување при течењето околу Месечината се покажаа многу посложени отколку што претпоставуваа истражувачите на НАСА, како што беше објавено во неодамнешното соопштение за печатот. .

Дури и на растојанија од околу 10 илјади километри над површината на Месечината, се евидентираат плазма текови на јони и електрони, што создава турбулентни нарушувања во идниот проток на сончевиот ветер. Параметрите на плазмата се менуваат долго пред површината на Месечината. Овие феномени на турбуленции на сончевиот ветар долго пред пречката беа идентификувани во податоците на многу вселенски летала: американската сонда Лунарен проспектор, јапонскиот сателит Кагуја (SELENE), кинескиот Чанг 'е-2, индискиот Чандрајаан-1.

Вселенската сонда ARTEMIS, покрај промените во густината и енергијата на електроните и јоните, забележа присуство на електромагнетни и електростатички бранови на уште поголемо растојание од Месечината во протокот на сончевиот ветер. Овој регион наликува на зона на компримирана плазма кога тече околу пречка, таканаречениот „форшок“. Овој феномен се случува пред ударниот бран на лакот во магнетосферата на Земјата. Бидејќи Месечината, како што споменавме погоре, нема магнетосфера, овој феномен најверојатно треба да се припише на особеностите на плазмата што тече околу пречките.

Компјутерското моделирање на плазма процесите покажа дека директно во близина на површината на Месечината, под влијание на сончевото зрачење, се појавуваат променливи електрични полиња кога протокот на плазма тече. Се покажа дека тие можат да ги забрзаат електроните ослободени од електронските обвивки на атомите од ултравиолетовите зраци од Сонцето. Јонските текови се формираат од протоните на сончевиот ветер и се рефлектираат назад под влијание на слабите магнетни полиња на реманентна магнетизација, кои се зачувани во површинските карпи на Земјиниот сателит во одредени региони на површината на Месечината. Овие струи на јони се рефлектираат назад во вселената и личат на млазовите на фонтаните.

Електромагнетните полиња на реманентна магнетизација, кои се појавуваат на растојанија од само неколку метри од површината, стимулираат турбулентни нарушувања на сончевиот ветер илјадници километри од Месечината. Слични појави може да се случат во близина на други тела во Сончевиот систем кои немаат сопствено глобално магнетно поле. Протокот на сончевиот ветер околу таквите пречки откри многу неочекувани плазма ефекти кои бараат дополнително истражување.

Овие податоци се важни за одредување на безбедноста на мисии со екипаж на Месечината.

Пред неколку милијарди години, Месечината имаше приближно исто силно магнетно поле како и Земјата, иако нејзиниот интензитет беше околу 30 пати помал. Магнетното поле на Земјата и на некои други планети има заштитна функција, отфрлајќи голем дел од сончевиот ветер кој ја уништува озонската обвивка.

Магнетното поле на Земјата се создава со движење на честички во течното јадро. Јадрото на Месечината има малку поинаква структура и е многу помало по големина. Но, научниците сугерираа и речиси докажаа дека пред многу години имало токму такво јадро внатре во Месечината. Создаде моќно магнетно поле. Присуството на магнетизација околу Месечината ја побива теоријата дека оваа планета е огромна карпеста формација и не може да има свое јадро. Не е можно да се погледне во длабочините на Месечината и добро да се проучува структурата, но врз основа на одредени индиректни знаци тоа може да се направи.

Втората хипотеза беше дека магнетизацијата не била предизвикана од малото метално јадро на Месечината, туку од дебел слој од стопена (течна) карпа што седел на неа.

Магнетно поле на модерната Месечина

Всушност, магнетното поле на модерната планета Месечина се состои од постојани и променливи текови. Постојаните полиња се создаваат со магнетизирани површински карпи. Тие се менуваат многу брзо од една точка до друга. Во длабочините на Месечината се појавуваат променливи полиња.

Магнетното поле на Месечината моментално е многу слабо. Неговата напнатост е приближно 0,5 гама. Експертите објаснуваат дека тоа е приближно 0,1% од јачината на полето на земјата. Електричното поле во близина на Месечината не беше измерено, но беа спроведени студии и научниците открија дека постои и, поради значителното плимско влијание од Земјата, треба да се случи силна прераспределба на електричните полнежи внатре во Месечината.