محققان توضیحی برای میدان مغناطیسی قوی ماه در تاریخ اولیه آن یافته اند.
این سوالی است که از زمانی که برنامه آپولو ناسا در سال 1969 شروع به بازگرداندن نمونه های ماه کرد، محققان را سردرگم کرده است.
صخره هایی که در طول برنامه 1968-1972 به زمین بازگشتند، حجم زیادی از اطلاعات در مورد تاریخ ماه ارائه کردند، اما همچنین منبعی از رمز و راز ماندگار بودند. تجزیه و تحلیل سنگ ها نشان داد که برخی از آنها در حضور میدان مغناطیسی شکل گرفته اند که از نظر قدرت با زمین رقابت می کند. اما مشخص نبود که چگونه جسمی به اندازه ماه می تواند چنین میدان مغناطیسی قوی ایجاد کند.
این مطالعه، منتشر شده در نجوم طبیعی، نشان می دهد که صخره های غول پیکری که در گوشته ماه فرو می روند، می توانند نوعی همرفت داخلی ایجاد کنند که میدان های مغناطیسی قوی ایجاد می کند. به گفته محققان، فرآیندها می توانند به صورت دوره ای میدان های مغناطیسی قوی در طول میلیاردها سال اول تاریخ قمری ایجاد کنند.
الکساندر ایوانز، استادیار، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: "هر چیزی که ما در مورد چگونگی ایجاد میدان های مغناطیسی توسط هسته های سیاره ای فکر کرده ایم به ما می گوید که جسمی به اندازه ماه نباید قادر به تولید میدانی به قدرت زمین باشد." زمین، محیط زیست و علوم سیاره ای در دانشگاه براون.
"اما به جای اینکه فکر کنیم چگونه یک میدان مغناطیسی قوی را برای میلیاردها سال به طور مداوم نیرو دهیم، ممکن است راهی برای بدست آوردن میدانی با شدت بالا به صورت دوره ای وجود داشته باشد. مدل ما نشان می‌دهد که چگونه این اتفاق می‌افتد و با آنچه در مورد درون ماه می‌دانیم مطابقت دارد.
سنگ های غرق شدن ماه
اجسام سیاره ای میدان های مغناطیسی را از طریق چیزی که به عنوان هسته دینام شناخته می شود تولید می کنند. گرما با اتلاف آهسته باعث همرفت فلزات مذاب در هسته سیاره می شود. هم زدن مداوم مواد رسانای الکتریکی همان چیزی است که میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این باعث ایجاد میدان مغناطیسی زمین می شود که از سطح در برابر خطرناک ترین تشعشعات خورشیدی محافظت می کند.
امروزه ماه فاقد میدان مغناطیسی است و مدل‌های هسته آن نشان می‌دهند که احتمالاً برای تولید یک میدان مغناطیسی قوی و پیوسته بسیار کوچک و فاقد قدرت همرفتی بوده است.
برای اینکه هسته جت همرفتی قوی داشته باشد، باید گرمای زیادی را دفع کند. ایوانز می‌گوید در مورد ماه اولیه، گوشته‌ای که هسته را احاطه کرده بود، خنک‌تر از خود هسته نبود. از آنجایی که گرمای هسته جایی برای رفتن نداشت، همرفت زیادی در هسته وجود نداشت. اما این مطالعه جدید نشان می دهد که چگونه سنگ های فرورفته می توانند تقویت کننده های همرفتی دوره ای را فراهم کنند.
تاریخچه این سنگ های غرق شده چندین میلیون سال پس از شکل گیری ماه آغاز شد. در اوایل تاریخ، اعتقاد بر این بود که ماه توسط اقیانوسی از سنگ های مذاب پوشیده شده است. هنگامی که اقیانوس وسیع ماگما شروع به سرد شدن و سخت شدن کرد، مواد معدنی مانند الیوین و پیروکسن، که چگالی تر از ماگمای مایع بودند، به پایین فرو رفتند، در حالی که کانی هایی با چگالی کمتر مانند آنورتوزیت برای تشکیل پوسته شناور شدند.
بقیه ماگمای مایع غنی از تیتانیوم و همچنین عناصر تولید کننده گرما مانند توریم، اورانیوم و پتاسیم بود، بنابراین سخت شدن آن کمی بیشتر طول کشید. وقتی این لایه تیتانیوم در نهایت درست زیر پوسته متبلور شد، چگالی تر از مواد معدنی سخت شده قبلی زیر آن بود. با گذشت زمان، سازندهای تیتانیوم از طریق سنگ گوشته با چگالی کمتر فرو می‌روند، فرآیندی که به عنوان واژگونی گرانشی شناخته می‌شود.
میدان های مغناطیسی دوره ای ماه
برای این مطالعه جدید، ایوانز و نویسنده همکار سونیا تیکو از دانشگاه استنفورد، دینامیک چگونگی غرق شدن این سازندهای تیتانیوم و همچنین تأثیری که در نهایت به هسته ماه می‌رسند را مدل‌سازی کردند.
این تجزیه و تحلیل که بر اساس ترکیب فعلی ماه و ویسکوزیته محاسبه شده گوشته انجام شد، نشان داد که سازندها احتمالاً به لکه هایی به قطر 60 کیلومتر متلاشی می شوند و به طور دوره ای برای حدود یک میلیارد سال فرو می روند.
محققان دریافتند هنگامی که هر یک از این نقاط در نهایت به پایین می‌رسند، به دینام هسته ماه کمک می‌کنند. هنگامی که درست زیر پوسته ماه فرود آمد، سازندهای تیتانیوم از نظر دمایی نسبتاً خنک خواهند بود - بسیار کمتر از دمای محاسبه شده هسته که چیزی بین 2600 تا 3800 درجه فارنهایت است.
هنگامی که نقاط خنک پس از غرق شدن با هسته داغ تماس پیدا می‌کنند، عدم تطابق دما منجر به افزایش همرفت هسته می‌شود - به اندازه‌ای که میدان مغناطیسی روی سطح ماه به همان اندازه قوی یا حتی قوی‌تر از زمین باشد.
ایوانز می‌گوید: «می‌توانید کمی آن را مانند یک قطره آب در نظر بگیرید که به یک تابه داغ برخورد می‌کند. "شما چیزی واقعا سرد دارید که با هسته تماس می گیرد و ناگهان گرمای زیادی می تواند به بیرون نشت کند. این باعث افزایش تداخل در هسته می شود که به شما این میدان های مغناطیسی قوی دوره ای را می دهد."
محققان می گویند تا 100 مورد از این رویدادهای نزولی در میلیارد سال اول وجود ماه وجود داشته است و هر یک می تواند یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد کند که حدود یک قرن طول می کشد.
ایوانز می‌گوید مدل مغناطیسی دوره‌ای نه تنها قدرت امضای مغناطیسی موجود در نمونه‌های سنگ آپولو را توضیح می‌دهد، بلکه این واقعیت را نیز توضیح می‌دهد که امضاهای مغناطیسی در مجموعه آپولو بسیار متفاوت هستند - برخی با امضای مغناطیسی قوی در حالی که برخی دیگر ندارند.
ایوانز می‌گوید: «این مدل قادر است هم شدت و هم تغییرپذیری را که در نمونه‌های آپولو می‌بینیم توضیح دهد - کاری که هیچ مدل دیگری قادر به انجام آن نبوده است.» این همچنین به ما محدودیت‌های زمانی در زمینه تأسیس این ماده تیتانیوم می‌دهد، که به ما ایده بهتری از تکامل اولیه ماه می‌دهد.»
ایوانز می گوید این ایده همچنین کاملاً قابل تأیید است. این نشان می دهد که باید یک پس زمینه مغناطیسی ضعیف در ماه وجود داشته باشد که توسط این رویدادهای پرقدرت قطع شده است. این باید در مجموعه آپولو آشکار باشد. ایوانز گفت، در حالی که امضاهای قوی مغناطیسی در نمونه های آپولو مانند انگشت شست زخمی بیرون می آیند، امضاهای ضعیف تر کمتر مورد توجه قرار گرفته اند.
داشتن این امضاهای ضعیف در کنار امضاهای قوی، به این ایده جدید کمک بزرگی می‌کند، که در نهایت می‌تواند به رمز و راز مغناطیسی ماه پایان دهد.
منبع: دانشگاه براون
[ad_2]
مقالات مشابه
- مغلوب ساختن پیشی جستن همکاران و اعضای دولت او دریافت میلیون وام از Coronavirus نجات
- خانه عبور coronavirus هزینه های لایحه 415 به 2
- Harvey Weinstein محکوم به 23 سال زندان برای تجاوز به عنف, تجاوز جنسی
- یک هواپیما شکست به قطعات پس از لغزیدن کردن یک باند. مسافران فرار از طریق آن ترک
- چرا زمان تصمیم به دوباره یک قرن از زنان و تاثیر
- 10 things you need to know today: August 29, 2020
- انگلستان تحمیل سخت coronavirus مستند اقدامات بعدی 3 هفته
- شرکت های بزرگ یک مشکل هستند. بنابراین آنهایی که کوچک.
- دادستان فدرال به دنبال 7-9 سال زندان برای راجر سنگ
- Alleged Kenosha gunman charged with in fatal shootings of protesters