Az Apollo űrhajósok által visszahozott kőzetminták néhány darabja valósággal sokkolta a kutatókat – na nem szó szerint, hanem azzal, hogy mágnesesnek bizonyultak. Ez csak úgy alakulhatott ki, hogy a kőzetek mágneses tér jelenlétében szilárdultak meg keletkezésükkor, csakhogy a kutatóknak arról elképzelésük sem volt, honnan jött az a mágneses tér, mivel a Hold túl kicsi, hogy létrejöhessen benne. Azonban az elmúlt hetekben két eltérő lehetőség is felvetődött, ami beindíthatta a mágneses dinamót a Holdnál is.

Keverjük fel a dolgokat

A Föld esetében a mágneses tér a bolygó vasmagjában keletkezik: bár a mag belseje szilárd, ezt körülveszi egy olvadt külső mag is. A folyékony, erősen vezető, olvadt vas folyamatosan mozgásban van, a forró, belső mag és a hűvösebb köpeny között, ahogy a forró víz is folyamatosan áramlik a tűzhelyen a fazék alja és teteje között. Az áramló, áramvezető vas pedig mágneses teret generál: ez a geodinamó. Csakhogy a Hold magja túl kicsi volt ahhoz, hogy a hőmérsékletkülönbség hatására konvektív áramlások keletkezzenek. Mi mozgathatta akkor meg annyira, hogy mágneses teret generáljon magának?

Tulajdonképpen mindkét cikk azonos folyamatot képzel el a dinamó működéséhez: a köpeny alja, ami normál esetben meglehetősen békés viszonyban van a mag tetejével, valamilyen külső behatásra felkavarja az alatta lévő, olvadt vasréteget. Hogy mi is ez a behatás, arról viszont eltérő véleménye van a két szerzőgárdának.

Az Apollo-17 által gyűjtött, 76535. számú holdi minta: ez a kődarab 4.2 milliárd éve át lett mágnesezve.

Árapály és tengelyek

A három kaliforniai kutató által jegyzett Nature cikk szerint a mag és a köpeny forgástengelye kezdetben nem mutatott azonos irányba a Föld árapályereje miatti precesszió okán, ami eltérően hatott a két rétegre. A forgásbeli különbségek pedig azzal jártak, hogy a szilárd köpeny folyamatosan kavargatta maga alatt az olvadt vasmagot. Ez a szcenárió azt is magyarázza, miért szűnt meg a mágneses tér viszonylag gyorsan: egymilliárd év alatt már annyira eltávolodott a Hold a Földtől, hogy a mag és köpeny forgástengelye közti szögkülönbség szép lassan megszűnt, ahogy az árapályerők lecsökkentek. (Matek-fetisiszták számára: az árapályerő a távolsággal jóval gyorsabban, 1/r³-el csökken, mint a gravitáció, ami 1/r²-el.)

Mágnesező becsapódások

Ha egy oldallal tovább lapozunk a Nature-ben, akkor viszont szembetalálkozunk a francia és belga szerzők cikkével, ami a magkeverést felkavaró eseményekhez köti: óriás becsapódásokhoz. Ezekről tudjuk, hogy léteztek, ilyenben jött létre maga a Hold is. Ők úgy számoltak, hogy egy több száz km-es medencét létrehozó esemény képes volt a Hold köpenyének forgási periódusát megváltoztatni annyira, hogy a fentiekhez hasonlóan beindulhasson a maganyag felkeverése. Több ezer vagy tízezer év is eltelhetett aztán, mire a különbség eltűnt, és a Hold két fele szinkronizálódott egymáshoz. Ez utóbbi esetben viszont a mágneses tér nem szép folytonosan csökkenve létezett, hanem epizódszerűen volt csak jelen, viszont kis időre jóval nagyobb térerősséget produkálhatott.

Mindkét javaslat igen érdekes, és tulajdonképpen jól kiegészítik egymást. Ha ez a keverős metódus tényleg működőképes, a fiatal Holdnak valószínűleg egy fokozatosan gyengülő mágneses tere volt, amit becsapódások rövid időre felpumpáltak, mint mikor a nitró gombját megpöccintjük. Aztán, úgy egymilliárd év alatt visszavonhatatlanul elfogyott a szufla...

A Mare Crisium (Veszélyek Tengere), egy ~550 km-es becsapódási medence topografikus és mágneses térképe. Számos öreg, nagy medence mutat hasonló mágneses anomáliákat, melyek arra utalnak, hogy több milliárd évvel ezelőtt a holdi mágneses tér átmágnesezte a becsapódástól megolvadt kőzeteket.

Molnár Lászó

Képek forrása:

1.) M.-H. Deproost, ORB, Belgium

2.) NASA  / JSC / LPI

3.) NASA

4.) Nature