Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Ученые уточнили время конца лунного динамо

Ученые уточнили время конца лунного динамо
Обычный компас будет бесполезен на Луне, которой сегодня не хватает магнитного поля. Но Луна создала магнитное поле миллиарды лет назад, и оно было даже сильнее, чем поле Земли сегодня.


Ученые считают, что это лунное магнитное поле, как и поле Земли, было создано мощным динамо. В какой-то момент динамо и созданное им магнитное поле иссякли.

Теперь ученые из Массачусетского технологического института и других стран точно определили время конца лунного динамо - около 1 миллиарда лет назад.

Новое время исключает некоторые теории того, что двигало лунное динамо на более поздних стадиях, и поддерживает один конкретный механизм: кристаллизацию ядра. Когда внутреннее железное ядро ??луны кристаллизовалось, электрически заряженная жидкость жидкого ядра была плавучей, создавая динамо.

«Магнитное поле - это та туманная вещь, которая пронизывает пространство, подобно невидимому силовому полю», - говорит Бенджамин Вайсс, профессор наук о Земле, атмосфере и планетах в Массачусетском технологическом институте. «Мы показали, что динамо, которое создавало магнитное поле Луны, закончилось где-то между 1,5 и 1 миллиардом лет назад и было приведено в действие земным способом».

За последние несколько лет группа Вейсса и другие обнаружили признаки сильного магнитного поля, около 100 микротесла, в лунных породах, возраст которых составляет 4 миллиарда лет. Для сравнения, сегодня магнитное поле Земли составляет около 50 микротесла.

В 2017 году группа Вейсса изучила образец, собранный в рамках проекта НАСА «Аполлон», и обнаружила следы гораздо более слабого магнитного поля, ниже 10 микротесла, в лунном камне, возраст которого составляет около 2,5 миллиардов лет. В то время они думали, что были задействованы два механизма для лунного динамо: первый мог генерировать гораздо более сильное, более раннее магнитное поле около 4 миллиардов лет назад, а затем был заменен вторым, более долгоживущим механизмом, который поддерживал гораздо более слабое поле, по крайней мере, до 2,5 миллиардов лет назад.

«Есть несколько идей относительно того, какие механизмы приводят в действие лунное динамо, и вопрос в том, как выяснить, какой из них это сделал?» говорит Вайс. «Оказывается, у всех этих источников энергии разное время жизни. Поэтому, если выяснить, когда динамо началось, тогда можно различить механизмы, которые были задействованы для лунного динамо».


Большинство магнитных исследований лунных образцов из миссий Аполлон были взяты из древних горных пород, возраст которых составляет от 3 до 4 миллиардов лет. Это камни, которые первоначально извергались в виде лавы на очень молодую лунную поверхность, и когда охлаждались, их микроскопические зерна выравнивались в направлении магнитного поля Луны. Большая часть поверхности Луны покрыта такими камнями, которые с тех пор остаются неизменными, сохраняя запись древнего магнитного поля.

Но обнаружить лунные породы, чья магнитная история началась менее 3 миллиардов лет назад, было гораздо труднее, поскольку к этому времени большая часть лунного вулканизма прекратилась.

«Последние 3 миллиарда лет лунной истории были загадкой, потому что о них почти нет данных», - говорит Вайс.

Тем не менее он и его коллеги определили два образца лунных пород, собранных астронавтами во время миссии Аполлон, которые подверглись огромному воздействию около 1 миллиарда лет назад и в результате были расплавлены и сварены вместе таким образом, что их древняя магнитная запись была почти стерта.

Команда взяла образцы обратно в лабораторию и сначала проанализировала ориентацию электронов каждой породы, которую Вайс описывает как «маленькие компасы», которые либо выравниваются в направлении существующего магнитного поля, либо появляются в случайных ориентациях в отсутствие такового. Для обоих образцов команда наблюдала случайные конфигурации электронов, предполагая, что породы образовались в чрезвычайно слабом или практически нулевом магнитном поле, не более 0,1 микротесла.

Затем команда определила возраст обоих образцов, используя метод радиометрического датирования, который Вайсс и Шустер смогли адаптировать для этого исследования.

Команда провела образцы через ряд тестов, чтобы увидеть, действительно ли они являются хорошими магнитными регистраторами. Другими словами, после того, как они нагрелись каким-то мощным ударом, могли ли они быть достаточно чувствительными, чтобы регистрировать даже слабое магнитное поле на Луне, если оно существовало?

Чтобы ответить на это, исследователи поместили оба образца в духовку и взорвали при высоких температурах, чтобы эффективно стереть их магнитную запись, а затем подвергли камни искусственному магнитному полю в лаборатории при охлаждении.

Результаты подтвердили, что эти два образца действительно были надежными магнитными регистраторами и что первоначально измеренная ими напряженность поля в 0,1 микротесла точно представляла максимально возможную величину чрезвычайно слабого магнитного поля Луны 1 миллиард лет назад. Вайс говорит, что поле в 0,1 микротесла настолько мало, что, вероятно, к этому времени лунное динамо закончилось.

Новые результаты совпадают с предсказанной кристаллизацией ядра, предполагаемого механизма лунного динамо, который мог генерировать слабое и долгоживущее магнитное поле в более поздней части истории Луны. По словам Вайса, до кристаллизации ядра прецессия могла приводить в действие гораздо более сильное, хотя и более короткое динамо. Прецессия - это явление, при котором твердая внешняя оболочка тела, такого как Луна, в непосредственной близости от гораздо более крупного тела, такого как Земля, колеблется в ответ на гравитацию Земли. Это колебание взбалтывает жидкость в ядре, как кофе в чашке.

Около 4 миллиардов лет назад младенческая Луна была гораздо ближе к Земле, чем сегодня, и гораздо более восприимчива к гравитационному воздействию планеты. Когда Луна медленно удалялась от Земли, эффект прецессии уменьшился, в свою очередь ослабив динамо и магнитное поле. Около 2,5 миллиардов лет назад кристаллизация ядра стала доминирующим механизмом, благодаря которому лунное динамо продолжало создавать слабое магнитное поле, которое продолжало рассеиваться, когда ядро ??луны полностью кристаллизовалось.

Далее группа будет измерять направление древнего магнитного поля Луны в надежде получить больше информации об её эволюции.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
2
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Такие винты странной формы с витыми тороидами выглядят как революционное достижение для авиации и морского сектора. Радикально тише, чем традиционные пропеллеры как в воздухе, так и в воде, они также демонстрируют значительный прирост эффективности.

Пропеллеры предназначены для подачи воздуха или воды и использования вращательного движения для их проталкивания. В некотором смысле они являются эволюцией винта Архимеда, который использовался в Древнем Египте за тысячи лет до того, как он был описан Архимедом в 234 году до нашей эры. Однако для устройств, предназначенных для вращения, в течение очень долгого времени было мало революционных изме...
27.01.23 16:16
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
4
Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Считалось, что двигатели на эффекте Холла, широко используемые на орбите, должны быть большими для создания большей тяги. Новое исследование Мичиганского университета предполагает, что небольшие двигатели Холла могут генерировать гораздо большую тягу, что потенциально делает их кандидатами для межпланетных миссий.

«Раньше люди думали, что можно пропустить только определенное количество тока через площадь двигателя, что, в свою очередь, напрямую переводится в то, сколько силы или тяги получится создать на единицу площади», — сказал Бенджамин Йорнс, доцент аэрокосмической техники Университета штата Массачусетс, возглавивший исследование нового Холловского двигателя. Команда бросила вызов этому пределу, запус...
25.01.23 12:18
0
4
Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Астрономы выпустили гигантский обзор галактической плоскости Млечного Пути. Новый набор данных содержит ошеломляющие 3,32 миллиарда небесных объектов —самый большой такой каталог на сегодняшний день.

Данные для этого беспрецедентного исследования были получены с помощью Dark Energy Camera, созданной Министерством энергетики США в Межамериканской обсерватории Национального научного фонда Серро-Тололо в Чили, программа NOIRLab. Галактика Млечный Путь содержит сотни миллиардов звезд, мерцающие области звездообразования и возвышающиеся темные облака пыли и газа. Отображение и каталогизация этих о...
19.01.23 12:29
0