Hace alrededor de cuatro mil millones de años, la Luna tenía un campo magnético que era casi tan fuerte como el campo magnético de la Tierra hoy en día. Cómo la Luna, con un núcleo mucho más pequeño que el de la Tierra, podría haber tenido un campo magnético tan fuerte no ha sido resueltoproblema en la historia de la evolución de la Luna.
El científico Aaron Scheinberg de Princeton, con Krista Soderlund del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas, y Linda Elkins-Tanton de la Universidad Estatal de Arizona, se propusieron determinar qué pudo haber impulsado este campo magnético lunar temprano. Sus resultados y un nuevo modelosobre cómo pudo haber sucedido esto, se han publicado recientemente en Letras de la Tierra y de la Ciencia Planetaria .
Un nuevo modelo
El campo magnético de la Tierra protege a nuestro planeta al desviar la mayor parte del viento solar, cuyas partículas cargadas de otra forma eliminarían la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta.
Si bien el campo magnético de la Tierra es generado por los movimientos de su núcleo externo de metal líquido convectivo, conocido como dinamo, el núcleo de la Luna es demasiado pequeño para haber producido un campo magnético de esa magnitud.
Entonces, el equipo de investigación propuso un nuevo modelo de cómo el campo magnético podría haber alcanzado niveles similares a la Tierra. En este escenario, la dinamo no es alimentada por el pequeño núcleo de metal de la Luna, sino por una capa pesada de líquido fundido líquidoroca que se encuentra encima de ella.
En este modelo propuesto, la capa más inferior del manto de la Luna se derrite para formar un "océano de magma basal" rico en metales que se asienta sobre el núcleo metálico de la Luna. La convección en esta capa impulsa la dinamo, creando un imáncampo.
"La idea de una dínamo basal de magma oceánico se había propuesto para el campo magnético de la Tierra primitiva, y nos dimos cuenta de que este mecanismo también puede ser importante para la Luna", dice el coautor Soderlund.
Soderlund explica además que se cree que todavía existe una capa parcialmente fundida en la base del manto lunar. "Un campo magnético fuerte es más fácil de lograr en la superficie de la Luna si la dinamo operara en el manto en lugar de en el núcleo,"dice ella," porque la intensidad del campo magnético disminuye rápidamente cuanto más lejos está de la región de la dinamo ".
En simulaciones de la dinamo central de la Luna realizada por el equipo, siguieron encontrando que la capa inferior del manto de la Luna se estaba sobrecalentando y derritiendo. Inicialmente, trataron de enfocarse en los casos sin derretir que eran más fáciles de modelar, pero eventualmenteconsideraba que el proceso de fusión era la clave de su nuevo modelo.
"Una vez que comenzamos a pensar en esa fusión como una característica, en lugar de un error", dice Scheinberg, "las piezas comenzaron a encajar y nos preguntamos si la fusión que vimos en los modelos podría producir un océano de magma rico en metales parapotenciar el fuerte campo temprano "
Un campo magnético débil posterior
Más adelante en la evolución de la Luna hace alrededor de 3.56 mil millones de años, también hay evidencia de que el fuerte campo magnético que existía alrededor de la Luna finalmente se convirtió en un campo magnético débil, uno que continuó hasta hace relativamente poco. El nuevo modelo del equipotambién puede ayudar a explicar este fenómeno también.
"Nuestro modelo proporciona una solución potencial elegante", dice Scheinberg. "A medida que la Luna se enfriaba, el océano de magma se habría solidificado, mientras que la dinamo central habría continuado creando el campo débil posterior".
"Estamos entusiasmados con este resultado porque explica las observaciones fundamentales sobre la Luna, su campo magnético temprano y fuerte y su posterior debilitamiento y luego desaparición, utilizando procesos de primer orden ya respaldados por otras observaciones", agrega.autor Elkins-Tanton.
Más allá de proporcionar un nuevo modelo para construir, esta investigación también puede proporcionar una mejor comprensión de la generación de campo magnético planetario en otras partes de nuestro sistema solar y más allá.
"Las dinamos oceánicas de magma basal, como la de nuestro modelo, bien pueden haber sido una ocurrencia común en planetas rocosos como la Tierra y Marte", dice Scheinberg.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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