Det har varit ett mysterium sedan Apollo-astronauterna tog tillbaka prover av månbergar i början av 1970-talet. Vissa av stenarna hade magnetiska egenskaper, särskilt en som samlats in av geologen Harrison "Jack" Schmitt. Men hur kan det hända? Månen har ingen magnetosfär, och de flesta tidigare accepterade teorier uppger att den aldrig gjorde det. Ändå här har vi dessa månbergar med obestridliga magnetiska egenskaper ... det saknades definitivt något i vår förståelse av jordens satellit.
Nu ett team av forskare vid University of California, Santa Cruz tror att de kan ha knäckt detta gåtfulla magnetiska mysterium.
För att en värld ska ha ett magnetfält måste den ha en smält kärna. Jorden har en flerskiktad smält kärna, i vilken värme från det inre lagret driver rörelse i det järnrika yttre skiktet, vilket skapar ett magnetfält som sträcker sig långt ut i rymden. Utan en magnetosfär skulle jorden ha lämnats utsatt för solvinden och livet som vi känner till det skulle kunna kanske aldrig har utvecklats.
Enkelt uttryckt är jordens magnetfält avgörande för livet ... and det kan lägga in bergarter med magnetiska egenskaper som är känsliga för det hela planetfältet.
Men månen är mycket mindre än jorden och har ingen smält kärna, åtminstone inte längre ... eller så troddes det en gång. Undersökning av data från seismikinstrumenten kvar på månens yta under Apollo-EVA avslöjade nyligen att månen i själva verket fortfarande kan ha en delvis flytande kärna och baserad på ett papper som publicerades i 10 november-utgåvan av Natur av Christina Dwyer, en doktorand i jord- och planetvetenskaper vid University of California, Santa Cruz, och hennes medförfattare Francis Nimmo vid UCSC och David Stevenson vid California Institute of Technology, denna lilla flytande kärna kan en gång ha kunnat producera ett månmagnetiskt fält trots allt.
Månen kretsar på sin axel med en sådan hastighet att samma sida alltid vetter mot Jorden, men den har också en liten vingling i inriktningen på sin axel (liksom Jorden.) Denna wobble kallas precession. Efterfrågan var starkare på grund av tidvattenkrafter när månen var närmare jorden tidigt i sin historia. Dwyer et al. föreslå att månens föregång bokstavligen kunde ha "rört om" sin flytande kärna, eftersom den omgivande fasta manteln skulle ha rört sig i en annan takt.
Denna omrörande effekt - som härrör från de mekaniska rörelserna från Månens rotation och prcession, inte inre konvektion - kunde ha skapat en dynamoeffekt, vilket resulterat i ett magnetfält.
Det här fältet kan ha bestått under en tid men det kunde inte hålla evigt, sade teamet. När månen gradvis rörde sig längre bort från jorden saktade framgångshastigheten, vilket bringade omrörningsprocessen - och dynamo - att stoppas.
"Ju längre ut månen rör sig, desto långsammare omrörning, och vid en viss punkt stänger måndynamot," sade Christina Dwyer.
Fortfarande ger teamets modell en grund för hur en sådan dynamo kunde ha funnits, möjligen så länge som en miljard år. Detta skulle ha varit tillräckligt länge för att bilda stenar som fortfarande skulle uppvisa vissa magnetiska egenskaper till denna dag.
Teamet medger att mer paleomagnetisk forskning behövs för att säkert veta om deras föreslagna kärna / mantelinteraktion skulle ha skapat rätt typ av rörelser inom den flytande kärnan för att skapa en måndynamo.
"Endast vissa typer av vätskebewegningar ger upphov till magnetiska dynamos," sade Dwyer. "Vi beräknade kraften som är tillgänglig för att driva dynamo och de magnetfältstyrkor som kan genereras. Men vi behöver verkligen dynamo-experter för att ta denna modell till nästa detaljnivå och se om den fungerar. ”
Med andra ord, de arbetar fortfarande mot en teori om månmagnetism som verkligen fastnar.
