Μυστηριώδης βράχος στην αθέατη πλευρά της Σελήνης αποκαλύπτει το μαγνητικό παρελθόν της

Σύνοψη

• Ερευνητές του πανεπιστημίου ETH Zurich εντόπισαν έναν τεράστιο, έντονα μαγνητισμένο βράχο πλάτους 60 χιλιομέτρων στον κρατήρα Dewar, ο οποίος βρίσκεται στην αθέατη πλευρά της Σελήνης.
• Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι ο δορυφόρος της Γης διέθετε το δικό του εσωτερικά παραγόμενο μαγνητικό πεδίο πριν από περίπου 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια, με την ισχύ του να υπολογίζεται στα 11 microteslas.
• Η γεωλογική αυτή δομή αποτελείται κατά πάσα πιθανότητα από στερεοποιημένο μάγμα που αναδύθηκε από τον πυρήνα, αποκλείοντας τη θεωρία ότι η μαγνήτιση προήλθε προσωρινά από κάποια βίαιη πρόσκρουση αστεροειδούς.
• Αντί να βασιστούν σε φυσικά δείγματα πετρωμάτων που είχαν δημιουργήσει αντιφάσεις στο παρελθόν, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα συνδυαστικό μοντέλο τροχιακών, βαρυτικών και μαγνητικών δεδομένων για να καταλήξουν σε ασφαλή συμπεράσματα.

Η επιστημονική κοινότητα έχει αφιερώσει δεκαετίες προσπαθώντας να αποκρυπτογραφήσει το γεωλογικό παρελθόν του φυσικού μας δορυφόρου, με ένα από τα πλέον επίμαχα ζητήματα να αφορά την πιθανή ύπαρξη ενός αρχαίου μαγνητικού πεδίου που θα μπορούσε να προστατεύει την επιφάνεια του από την ηλιακή ακτινοβολία. 

Μια πρόσφατη ανασκόπηση αρχειοθετημένων σεληνιακών παρατηρήσεων από ερευνητές του πανεπιστημίου ETH Zurich έρχεται να δώσει οριστικές απαντήσεις στο μακροχρόνιο αυτό ερώτημα, αποκαλύπτοντας την ύπαρξη ενός τεράστιου, ισχυρά μαγνητισμένου βράχου στην περιοχή του κρατήρα Dewar, ο οποίος εντοπίζεται στην αθέατη πλευρά της Σελήνης. Ο ογκώδης αυτός γεωλογικός σχηματισμός, ο οποίος εκτείνεται σε πλάτος περίπου 60 χιλιομέτρων, αποτελείται από στερεοποιημένο μάγμα που βρήκε τον δρόμο του προς την επιφάνεια από τα βαθύτερα στρώματα του φεγγαριού πριν από περίπου 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια.

Στη Γη, το μαγνητικό πεδίο πηγάζει από τη διαρκή κίνηση του υγρού σιδήρου στον εξωτερικό πυρήνα, η οποία δημιουργεί ηλεκτρικά ρεύματα που μετατρέπονται στη συνέχεια σε μαγνητικό πεδίο προστατεύοντας τον πλανήτη από τις κοσμικές απειλές. Αντίστοιχα, το σεληνιακό δυναμό αποτελούσε αντικείμενο έντονων διαφωνιών, καθώς οι προηγούμενες παλαιομαγνητικές μελέτες που είχαν βασιστεί στα δείγματα πετρωμάτων των ιστορικών αποστολών Apollo άφηναν πολλά ερωτηματικά, οδηγώντας αρκετούς ερευνητές να αμφισβητήσουν τόσο το χρονοδιάγραμμα όσο και την ίδια την ύπαρξη μιας τέτοιας λειτουργίας στα πρώτα στάδια της ζωής του δορυφόρου.

Ο κρατήρας Dewar αποδείχθηκε μια εξαιρετικά σπάνια και πολύτιμη περίπτωση μελέτης, διότι στο εσωτερικό του συμπίπτουν ταυτόχρονα μια μαγνητική ανωμαλία, μια βαρυτική ανωμαλία και ένας χαρακτηριστικός σεληνιακός στρόβιλος, δηλαδή ένα φωτεινό και ελικοειδές μοτίβο στην επιφάνεια που παρατηρείται συχνά σε περιοχές με έντονη μαγνητική δραστηριότητα. Η ερευνητική ομάδα αποφάσισε να μην ακολουθήσει την παραδοσιακή οδό της ανάλυσης δειγμάτων, αλλά να αναστρέψει από κοινού τα δεδομένα βαρύτητας και μαγνητικού πεδίου σε ένα ενιαίο μοντέλο ώστε να υπολογίσει την πυκνότητα και τη μαγνήτιση του φλοιού. Συνδυάζοντας τα δύο αυτά ξεχωριστά σήματα, οι επιστήμονες κατάφεραν αρχικά να αποδώσουν τις ανωμαλίες σε μια συγκεκριμένη γεωλογική δομή και έπειτα να εκτιμήσουν την ελάχιστη ισχύ του μαγνητικού πεδίου που θα απαιτούνταν για να αφήσει πίσω του ένα τόσο ισχυρό αποτύπωμα.

Τα αποτελέσματα της υπολογιστικής τους μεθόδου έδειξαν ότι το σεληνιακό μαγνητικό πεδίο θα πρέπει να είχε ισχύ περίπου 11 microteslas, ένα νούμερο που ίσως φαντάζει μικρό σε σύγκριση με τα 50 microteslas του σημερινού γήινου μαγνητικού πεδίου, ωστόσο κρίνεται απολύτως ικανό να υποστηρίξει την ύπαρξη ενός εσωτερικού δυναμό. Παράλληλα, η ακριβής τοποθεσία του κρατήρα Dewar αποκλείει οριστικά την εναλλακτική θεωρία που υποστήριζε ότι η μαγνήτιση θα μπορούσε να έχει προκληθεί προσωρινά από την πρόσκρουση κάποιου μεγάλου αστεροειδούς, καθώς η φύση του στερεοποιημένου μάγματος υποδεικνύει μια μακροχρόνια και σταθερή εσωτερική γεωλογική διεργασία.

Η καινοτόμος προσέγγιση της ερευνητικής ομάδας αναδεικνύει τη δυναμική των τροχιακών δεδομένων ως μια εξαιρετικά αξιόπιστη εναλλακτική λύση απέναντι στη φυσική συλλογή δειγμάτων, η οποία είναι πολύ πιο δαπανηρή, χρονοβόρα και συχνά επιρρεπής σε τοπικές γεωλογικές παραμορφώσεις που αλλοιώνουν τα αποτελέσματα. Αν και η νέα μελέτη εστιάζει αποκλειστικά στη συγκεκριμένη ανωμαλία του κρατήρα Dewar χωρίς να γεφυρώνει πλήρως τις αντιφάσεις που προκύπτουν από τα δείγματα των αποστολών Apollo, προσφέρει ωστόσο μια εντελώς νέα οπτική γωνία που μετατοπίζει το βασικό ερώτημα της επιστημονικής κοινότητας από το αν υπήρξε ποτέ σεληνιακό δυναμό στο πώς ακριβώς λειτουργούσε αυτό κατά την αρχαιότητα. 

Η βαθύτερη κατανόηση της μαγνητικής ιστορίας της Σελήνης λειτουργεί πλέον ως ένα θεμελιώδες πρότυπο για το πώς μικρότερα πλανητικά σώματα του ηλιακού μας συστήματος μπορούν να συντηρήσουν τον δικό τους πυρήνα, προσφέροντας πολύτιμα δεδομένα ενόψει των μελλοντικών επανδρωμένων αποστολών και της επικείμενης κατασκευής μόνιμων σεληνιακών βάσεων.