Исследователи из ETH Zurich, Немецкого аэрокосмического центра (DLR) и Института прикладной геонауки нашли свидетельства существования древнего магнитного поля Луны. К такому выводу они пришли после изучения области Dewar Swirl на обратной стороне спутника. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Dewar Swirl расположена к северо-западу от бассейна Южный полюс — Эйткен. Участок выделяется сразу двумя особенностями: магнитной и гравитационной аномалиями. Кроме того, здесь находится криптоморе — древнее базальтовое отложение, скрытое под выбросами от ударов, — а поверхность покрыта характерным светлым рисунком, известным как лунный вихрь.
Обычно такие вихри образуют группы, однако Dewar Swirl изолирована от других подобных структур. Под ней находится геологическое тело шириной около 60 километров и глубиной от 5 до 9 километров. Оно плотнее окружающих пород, содержит значительные количества оксида железа, диоксида титана, тория и пироксена и, как показал анализ, представляет собой погребённый вулкан.
Чтобы определить строение участка, учёные объединили данные гравитационных и магнитных приборов космических аппаратов GRAIL, Lunar Prospector и Kaguya. С помощью метода вариации информации они выполнили инверсию измерений и восстановили характеристики скрытого объекта. Выяснилось, что вулкан сформировал горизонтальную магнитную аномалию, которая отклоняет солнечный ветер от расположенного над ней реголита.
Светлый цвет вихря объясняется высоким содержанием отражающего оксида железа и защитой от солнечного ветра. Благодаря магнитному экрану реголит выветривался медленнее, чем окружающий базальт, поэтому сохранил более высокую отражательную способность. Вертикально ориентированные магнитные аномалии, напротив, направляют частицы солнечного ветра в грунт и со временем стирают подобные светлые структуры.
По оценке исследователей, аномалия формировалась от сотен тысяч до миллионов лет. Столь длительное воздействие не могло быть следствием удара астероида, поскольку связанное с ним магнитное поле сохраняется лишь несколько дней. Возраст пород указывает, что около 4,22 миллиарда лет назад Луна обладала магнитным полем, созданным динамо-механизмом, хотя его сила составляла примерно 11 микротеслас против около 50 микротеслас у современного земного поля. Будущие исследования, включая миссию Lunar Vertex к вихрю Reiner Gamma, а также программы Chang’e-7/8 и Artemis, должны помочь понять, как работало древнее лунное динамо.