Астрономія
Астрономія

Магнітосфера Місяця захищала атмосферу Землі в минулому

NAUKA.UA

Астрономи створили моделювання магнітного поля, яке показало, що пов’язані між собою магнітосфери Землі та Місяця захистили ранні атмосфери планети та її супутника. Автори статті, опублікованої у журналі Science Advances, вважають, що їхнє дослідження можна буде використовувати для визначення придатності екзопланет для життя.

Яким був Місяць в минулому?

Модель ударного формування Місяця наразі вважається однією з найпоширеніших гіпотез щодо походження нашого супутника. Згідно з нею, об'єкт розміром приблизно з Марс, що отримав назву Тея, зіткнувся з прото-Землею під час початкового етапу існування Сонячної системи. У результаті з уламків сформувався Місяць, який лежав на мінімальній відстані за межею Роша, що дорівнює приблизно 2,9 радіусам Землі. Згідно з цією гіпотезою, утворене в результаті місячне залізне ядро ​​було б набагато меншим, ніж ядро Теї. Протягом десятиліть передбачалося, що Місяць у такому разі не міг генерувати і підтримувати значне магнітне поле.

Втім, астронавти «Аполлона-12» за допомогою магнітометра виміряли слабке магнітне поле Місяця, у тисячу разів слабше за сучасне поле Землі. Це поле є рештками магнітосфери попередніх епох. Протягом останніх років вчені почали передивлятися теорію щодо палеомагнетизму Місяця, досліджуючи зразки місячного ґрунту, зібрані «Аполлонами». Ці аналізи дають зрозуміти, що значна місячна магнітосфера повинна була існувати протягом перших кількох сотень мільйонів років історії супутника. Те, чому на Місяці утворилося магнітне поле і коли саме воно розсіялося, досі є предметом дискусій.

Яке дослідження провели вчені?

Попередні дослідження показали, що у період від 4,2 до 3,4 мільярдів років тому магнітне поле Місяця було таким же сильним, або навіть сильнішим, ніж сучасне земне. Тоді наш супутник розташовувався більш ніж у два рази ближче до Землі, ніж зараз. На основі цих даних дослідники побудували модель взаємодії магнітних полів ранніх Місяця та Землі. Виявилося, що пов'язані між собою магнітосфери планети та її супутника спрацювали разом та захистили їхні ранні атмосфери. Зокрема, коли Місяць проходив перед повернутою до Сонця стороною Землі, його магнітосфера забезпечувала значний додатковий буфер від інтенсивного сонячного вітру, зменшуючи атмосферні втрати планети.

Об’єднане магнітне поле пояснює й іншу ключову проблему. Вчені вважають, що Сонце було більш активним на початкових етапах свого існування. Тоді його викиди були в 100 разів більшими, ніж зараз. Це мало б позбавити Землю атмосфери, але цього не сталося. Можливо, саме об’єднане магнітне поле Землі та Місяця захистило планету.

Перевірити, чи правильна ця модель, дозволить аналіз зразків ґрунту, що будуть зібрані на полюсах Місяця під час майбутніх місій. Також вчені вважають, що їхнє дослідження можна буде використовувати, щоб визначити придатність екзопланет для життя, адже великі супутники біля них також матимуть захисний ефект.

межею Роша
Найменша відстань від планети, на якій може перебувати її супутник, не руйнуючись під дією її припливних сил.