Folyékony magja volt a Holdnak

2009.02.09. 18:41
Az Apollo-expedíciók által visszahozott legidősebb holdkőzetek mágnesezettsége arra utal, hogy Holdunk magja kezdetben folyékony lehetett.

Az Apollo holdexpedíciók által a Földre hozott minták legtöbbje sötét és szürkés színű felszíni kőzet, de van néhány világosabb is a gyűjteményben, írja a Magyar Csillagászati Egyesület híroldala. Utóbbiak a Hold mélyebb rétegeiben alakultak ki és csak később kerültek az égitest felszínére különböző geológiai folyamatok (például fajsúly szerinti elkülönülés, vulkánosság), vagy kisebb égitestek becsapódásai által kiváltott mozgások, anyagkidobódások következtében.

Nemrégiben a Massachussets-i Technológiai Intézet (MIT) Geológiai, Légkör és Bolygókutatási Intézetének tudósai Ian Garrick-Bethell fiatal kutató vezetésével megvizsgálták a világosabb színű holdi kőzetek mágneses tulajdonságait és pontos korát. A pontos elemzésnek alávetett mintákat az Apollo-15 és -17 űrhajósai gyűjtötték be. A laboratóriumi mérésekhez egy számítógéppel kiegészített automata kőzetmagnetométert használtak, valamint a 40Ar/39Ar izotóparány hőmérsékletváltozási érzékenységéből következtettek a kőzet korára. A fiatal Hold belsejében a mainál jóval magasabb hőmérséklet volt, amely csak lassan, hosszú idő alatt csökkent le, amit az analizált minta is alátámaszt: 1000°C-nál magasabb hőmérsékleten alakult ki 4,2 milliárd évvel ezelőtt 45 km mélyen a holdkéregben és 10 millió év alatt hűlt le, majd a kéregmozgások a felszínre hozták. (A Naprendszer kristályos anyagának kikondenzálódási kora 4,6 milliárd év, a kis égitestek utolsó nagy becsapódási hulláma, ami többek között a holdi tengereket - mare területeket - létrehozta, pedig 3,8 milliárd évvel ezelőtt ment végbe.)

A laboratóriumi vizsgálatok alapján lényeges felfedezést tettek a MIT kutatói: Holdunknak régen folyékony magja és saját mágneses tere volt. A minták kimutatott mágnesezettsége ugyanis a Hold fejlődésének korai szakaszában létező belső mágneses térre bizonyíték. A kőzet alacsonyabb hőmérsékleten, a hűlése során mágneseződhet, így a kétszer is bekövetkezett alacsonyabb hőmérséklet idején nyerhette mágneses terét. Más magyarázat nem igazán képzelhető el: a Hold mélyén semmilyen máshonnan származó mágneses tér nem érhette, a Hold felszínére érve pedig sem a napszél által szállított bolygóközi mágneses tér, sem a becsapódásokkor keletkező forró plazma átmeneti elektromágneses tere nem hozhatta létre a kőzetmintákban kimért mágnesezettségét.

Már az Apollo holdexpedíciók óta vita tárgya volt, hogy volt-e a Holdnak folyékony magja. A friss eredmények arra utalnak, hogy a fiatal Holdban működött valamilyen mágneses dinamó, aminek alapfeltétele az égitest folyékony magja. Az ebben keletkező köráramok mágneses tere hozta létre az égitest globális terét, amelynek erőssége az MIT kutatói szerint legalább 1 mikrotesla lehetett, és 10 millió évig létezhetett. Ez a Föld mai felszíni mágneses terének 1/50-ed része. A Hold belsejének hűlése során a mag megszilárdult, a mágneses dinamó leállt, így a tér megszûnt, csak a kőzetekben rögzült maradványtér maradt fenn. Az még nem tisztázott, hogy a mag egy vagy két részből állt-e (belső magból és héjből), de már a korábbi holdi gravitációs és forgási mérések kimutatták, hogy a mag anyagának jelentős része vas lehet (a könnyebb kőzetalkotók, mint például a szilícium, felúsztak a köpenybe és a holdkéregbe). Garrick-Bethell és munkatársai azt feltételezik, hogy a Hold magja ma is részben folyékony állapotban van.

Milyen lehet a Hold anyaga és különösen a magjának összetétele? Ezt a Hold keletkezési körülményei alapvetően meghatározták. A Hold keletkezésére legelfogadottabb elmélet szerint a Föld kialakulása után nem sokkal később bolygónkba egy Mars nagyságú kisebb bolygótest, a "Theia" ütközött. Az ütközéskor kiszakadt földanyag egy részéből alakult ki a Hold. A most kimutatott, ősidőkben létezett folyékony belső magja és a benne levő dinamó által keltett mágneses tér is hasonlóvá teszi a Holdat a Földhöz, illetve a többi Föld típusú bolygót is egymáshoz a belső szerkezetüket tekintve.



  • Hírek
  • Bankszámla