Os cientistas do MIT revelam a aparência impressionante das cicatrizes magnéticas da lua

Agora, os cientistas do MIT podem ter resolvido o mistério. A combinação de um campo magnético antigo e fraco e um grande impacto na formação de plasma podem ter formado temporariamente um forte campo magnético, que está longe da lua.

Em um estudo que aparece na revista Avanços científicos. O plasma corre ao redor da lua e se acumula no local oposto do impacto inicial. Lá, o plasma será multiplicado em pouco tempo com o fraco campo magnético da lua. Quaisquer rochas na região podem ter registrado os sinais de ímã alto antes que o campo morra rapidamente.

A combinação desses eventos pode explicar a presença de rochas magnéticas altas detectadas à distância da lua, em uma área perto do pólo sul. Quando isso acontece, uma das maiores bacias de impacto – a Basin de Imprio – está localizada no lado oposto direito da lua. Os pesquisadores suspeitam que o impacto na nuvem do plasma foi lançado, chutando a cena em suas simulações.

“Grandes partes do ímã lunar ainda são instintes”, diz Isaac Norket, um escritor líder de pós -graduação no campo do MIT Earth, Science atmosférico e planetário (EAPS). “Mas a maioria dos fortes campos magnéticos medidos por volta da espaçonave pode ser explicada por esse processo – especialmente à distância da lua”.

Os autores de Noret são Ronna Aran e Benjamin Weiss, Cardin Miljkovic na Universidade de Curtine, Gopar Dut na Universidade de Michigan em Ukki Sen e Elias Manspack PhD ’24 na Universidade de Cambridge. O professor de ciência e engenharia nuclear do MIT também deu informações e conselhos.

Além do sol

Os cientistas estão cientes das décadas de que a lua tem resíduos de um forte campo magnético. As amostras da superfície da lua retornaram por astronautas nas viagens de Apollo da NASA nas décadas de 1960 e 1970, bem como as medições globais da Lua são retiradas circulando a espaçonave, mostrando os sinais do ímã restante da lua, especialmente nas rochas.

A explicação geral para o ímã da superfície é um campo magnético universal, criado pelo centro de um “dínamo” interno ou uma substância ativa e derretida. Hoje, a Terra cria um campo magnético através de um processo dínamo, e acredita -se que a lua tenha feito o mesmo tempo, embora seu núcleo menor tenha criado um campo magnético muito fraco, mas não explicou os campos magnéticos altos, especialmente à distância da lua.

Uma hipótese alternativa de que os cientistas testaram periodicamente com um grande impacto da criação de plasma, que multiplicou qualquer campo magnético fraco. Em 2020, Oran e Weis foram testados com essa hipótese na lua com a simulação de um grande impacto na lua, em conjunto com o campo magnético baseado em solar, que se estende à terra e à lua.

Nas simulações, eles verificaram se um impacto na lua poderia multiplicar esse campo solar e é suficiente explicar as medidas magnéticas mais altas das rochas da superfície. Aconteceu que não era, e seus resultados pareciam rejeitar as influências do plasma porque eles fizeram uma parte do ímã desaparecido da lua.

Um pico e um arrepio

Mas em seu novo estudo, os pesquisadores foram diferentes. Em vez de calcular o campo magnético do sol, eles pensaram que a lua uma vez hospedava um dínamo, que criou seu próprio campo magnético, embora fraco. Considerando o tamanho de seu centro, eles estimaram que esse campo teria sido cerca de 1 microdesla ou o campo da Terra de hoje.

A partir desse ponto de partida, os pesquisadores simularam um grande impacto na superfície da lua, como a criação da Bacia de Imprio na lateral da lua. Usando simulações de impacto de Katarina Miljkovic, o grupo simulou a nuvem de plasma e evaporou os objetos da superfície que teriam evoluído para a força do impacto. Eles abraçaram o segundo código criado pelos co -ordenhadores da Universidade de Michigan, que resultará em como o plasma flui e o fraco campo magnético da lua.

Quando essas simulações surgem de um impacto na nuvem de plasma, algumas das quais são expandidas no espaço, e o restante se concentrará na lua e se concentra no lado oposto. Lá, o plasma encolherá o fraco campo magnético da lua e se multiplicará. Todo esse processo, a partir do momento em que o campo magnético se multiplicou, seria distorcido da base e teria sido incrivelmente rápido – em algum lugar por 40 minutos, diz Nararett.

Essa janela curta foi suficiente para gravar um pico magnético temporário para as rochas circundantes? Os pesquisadores dizem que sim, outro, com alguma ajuda do impacto.

Eles descobriram que um impacto do tamanho de impacto teria enviado uma onda de pressão pela lua, assim como o choque do terremoto. Essas ondas foram trocadas para o outro lado, onde o choque “abalou” as rochas circundantes, e os elétrons das rochas reduziriam os elétrons – naturalmente seus loops em direção a qualquer campo magnético externo. Os pesquisadores suspeitam que as rochas ficaram chocadas quando o campo magnético do impacto da Lua de Plasma ficou chocado. Quando os elétrons das rochas são estabelecidos novamente, eles aceitaram uma nova orientação, de acordo com o campo magnético temporário.

“Você está jogando um baralho de 52 cartas no ar, em um campo magnético, e cada carta tem uma injeção de bússola”, diz Weiss. “Quando os cartões são resolvidos no chão, eles o fazem em uma nova orientação. É basicamente um processo de magnetização”.

Essa combinação de um dínamo e um grande impacto é suficiente para explicar as rochas de alto campo magnético da lua, de acordo com o trauma do impacto – especialmente à distância. Uma maneira de saber é provar as rochas diretamente para os sinais de choque e alto magnetismo. Isso pode ser possível porque as rochas estão distantes e o programa Artemis da NASA está planejado para explorar o trabalho, perto do Pólo Sul Lunar.

“Durante décadas, há um quebra -cabeça no campo magnético da lua – veio dos impactos ou é do dínamo?” Diz Aran. “Aqui dizemos, isso é apenas um pouco dos dois. É uma hipótese de teste. Está bem.”

As simulações da equipe foram realizadas usando o MIT Super Cloud. Como parte desta pesquisa, a NASA apoiou.