Mystérieux "tourbillons lunaires" pointent vers le passé volcanique et magnétique de la lune

Anonim

Le mystère derrière les tourbillons lunaires, l'une des plus belles anomalies optiques du système solaire, pourrait enfin être résolu grâce à une étude menée conjointement par l'université Rutgers et l'université de Californie à Berkeley.

La solution fait allusion au dynamisme de l’ancien passé de la lune en tant que lieu d’activité volcanique et à un champ magnétique généré en interne. Cela remet également en cause notre image de la géologie de la lune.

Les tourbillons lunaires ressemblent à des nuages ​​brillants et sinueux peints sur la surface sombre de la lune. Le plus célèbre, appelé Reiner Gamma, mesure environ 40 miles de long et est populaire auprès des astronomes de l'arrière-cour. La plupart des tourbillons lunaires partagent leurs emplacements avec de puissants champs magnétiques localisés. Les motifs brillants et sombres peuvent se produire lorsque ces champs magnétiques dévient les particules du vent solaire et causent un ralentissement de certaines parties de la surface lunaire.

"Mais la cause de ces champs magnétiques, et donc des tourbillons eux-mêmes, était depuis longtemps un mystère", a déclaré Sonia Tikoo, co-auteur de l'étude récemment publiée dans le Journal of Geophysical Research - Planets et professeur adjoint à l'Université Rutgers. Département des sciences de la Terre et des planètes de Brunswick. "Pour le résoudre, nous avons dû déterminer quel type de caractéristique géologique pouvait produire ces champs magnétiques et pourquoi leur magnétisme était si puissant."

En travaillant avec ce que l'on sait de la géométrie complexe des tourbillons lunaires et des forces des champs magnétiques qui leur sont associés, les chercheurs ont développé des modèles mathématiques pour les "aimants" géologiques. Ils ont constaté que chaque tourbillon doit se tenir au-dessus d'un objet magnétique étroit et enterré près de la surface de la lune.

L'image est cohérente avec les tubes de lave, les structures longues et étroites formées par la lave qui coule lors des éruptions volcaniques; ou avec des digues de lave, des feuilles de magma verticales injectées dans la croûte lunaire.

Mais cela a soulevé une autre question: comment les tubes de lave et les digues pourraient-ils être aussi fortement magnétiques? La réponse réside dans une réaction qui peut être propre à l'environnement de la lune lors de ces anciennes éruptions, il y a plus de 3 milliards d'années.

Des expériences passées ont montré que de nombreuses roches lunaires deviennent très magnétiques lorsqu'elles sont chauffées à plus de 600 degrés Celsius dans un environnement sans oxygène. C'est parce que certains minéraux se décomposent à haute température et libèrent du fer métallique. S'il se trouve un champ magnétique suffisamment fort à proximité, le fer nouvellement formé deviendra magnétisé dans la direction de ce champ.

Cela n'arrive pas normalement sur terre, où l'oxygène flottant se lie au fer. Et cela n'arriverait pas aujourd'hui sur la lune, où il n'y a pas de champ magnétique global pour magnétiser le fer.

Mais dans une étude publiée l’année dernière, Tikoo a constaté que l’ancien champ magnétique de la lune durait 1 milliard à 2, 5 milliards d’années de plus que ce que l’on pensait, peut-être en même temps que la formation de tubes de lave. ils ont refroidi.

"Personne n'avait pensé à cette réaction en termes d'explication de ces caractéristiques magnétiques exceptionnellement fortes sur la lune. C'était la dernière pièce du puzzle de la compréhension du magnétisme qui sous-tend ces tourbillons lunaires", a déclaré Tikoo.

La prochaine étape serait de visiter un tourbillon lunaire et de l'étudier directement. Tikoo fait partie d'un comité qui propose une mission de rover pour faire exactement cela.

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