Поверхность Луны может показаться довольно однообразной и невыразительной. Однако детальный взгляд на ландшафт спутника Земли позволит рассмотреть и весьма необычные образования. Ещё в 17-м веке с помощью первых телескопов астрономы смогли наблюдать загадочные узоры в виде завитков на поверхности Луны. Они были заметно светлее окружающих областей.
Самым известным примером такого узора является вихрь Reiner Gamma. До сих пор природа их возникновения остаётся загадкой. Но исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и Стэнфордского университета предложили её решение, собрав имеющиеся данные наблюдений и построив соответствующие модели.
У Луны нет глобального магнитного поля, которое защищало бы её от заряженных частиц, летящих от Солнца. И когда они сталкиваются с поверхностью спутника Земли, та постепенно темнеет из-за химических реакций. Но некоторые участки всё же защищены локальными магнитными полями.
Наблюдения с орбиты Луны позволили выяснить, что каждый такой узор соответствует расположению небольших местных магнитных полей. Но не все локальные магнитные поля связаны с осветлёнными областями.
Откуда берутся локальные магнитные поля? Некоторые учёные объясняют их тем, что падение микрометеоритов поднимает облака заряженной пыли, которые создают временные защитные магнитные барьеры для солнечного ветра. Но авторы нового исследования считают, что такие возмущения не способны стать причиной наблюдаемых крупных вихревых структур.
По их мнению, магнитные поля создаются остывшей и остывающей магмой, скрывающейся под поверхностью Луны. Локальные возмущения возникают в тех областях, где близко к поверхности располагаются бывшие потоки магмы. А модели, построенные авторами работы, показывают, что состоящий из оксида титана и железа ильменит может при остывании в большой концентрации создавать магнитные эффекты. Этого соединения на Луне довольно много. И оно встречается как раз в вулканических породах.
Чтобы возникали наблюдаемые завихрения и относительно мощные магнитные поля, в магме должно содержаться довольно много титана и железа. Окончательно ответить на вопрос о природе загадочных вихрей должна миссия NASA Lunar Vertex, в рамках которой ровер будет отправлен в район Reiner Gamma.