Cuando se trata del estudio de planetas, lunas y estrellas, los campos magnéticos son un gran problema. Se cree que es el resultado de la convección en un planeta, estos campos pueden ser la diferencia entre un planeta que da vida o se convierte en una bola de roca sin vida. Durante algún tiempo, los científicos han sabido que tiene un campo magnético de la Tierra, que es impulsado por un efecto dinamo creado por convección en su núcleo externo líquido.
Los científicos también han sostenido durante mucho tiempo que la Luna alguna vez tuvo un campo magnético, que también fue impulsado por convección en su núcleo. Anteriormente, se creía que este campo desapareció aproximadamente 1 mil millones de años después de que se formó la Luna (hace aproximadamente 3 a 3.5 mil millones de años). Pero según un nuevo estudio del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), ahora parece que el campo magnético de la Luna continuó existiendo durante otros mil millones de años.
El estudio, titulado "Una historia de dos mil millones de años para la dinamo lunar", apareció recientemente en la revista Avances científicos. Dirigido por la Dra. Sonia Tikoo, profesora asistente en la Universidad de Rutger y ex investigadora del MIT, el equipo analizó antiguas rocas lunares recolectadas por la NASA. Apolo 15 misión. Lo que encontraron fue que la roca mostraba signos de un ser en el campo magnético cuando se formó entre 1 y 2.500 millones de años atrás.
La edad de esta muestra de roca significa que es significativamente más joven que otros devueltos por las misiones Apolo. Utilizando una técnica que desarrollaron, el equipo examinó la composición vítrea de la muestra con un magnómetro para determinar sus propiedades magnéticas. Luego expusieron la muestra a un campo magnético generado por el laboratorio y otras condiciones similares a las que existían en la Luna cuando la roca se habría formado.
Esto se hizo colocando las rocas en un horno privado de oxígeno especialmente diseñado, que fue construido con la ayuda de Clement Suavet y Timothy Grove, dos investigadores del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT y coautores de el estudio. Luego, el equipo expuso las rocas a un ambiente tenue, libre de oxígeno y las calentó a temperaturas extremas.
Como Benjamin Weiss, profesor de ciencias planetarias en EAPS, explicó:
"Usted ve lo magnetizado que se obtiene al calentarse en ese campo magnético conocido, luego compara ese campo con el campo magnético natural que midió de antemano, y de eso puede descubrir cuál era la fuerza del campo antiguo ... De esta manera, finalmente han obtenido una medición precisa del campo lunar ".
A partir de esto, determinaron que la roca lunar se magnetizó en un campo con una fuerza de aproximadamente 5 microteslas. Eso es muchas veces más débil que el campo magnético de la Tierra cuando se mide desde la superficie (25-65 microteslas), y dos órdenes de magnitud más débil que lo que era hace 3 a 4 mil millones de años. Estos hallazgos fueron bastante significativos, ya que pueden ayudar a resolver un misterio perdurable sobre la Luna.
Anteriormente, los científicos sospechaban que el campo magnético de la Luna se extinguió 1,5 mil millones de años después de que se formó la Luna (hace aproximadamente 3 mil millones de años). Sin embargo, no estaban seguros si este proceso sucedió rápidamente, o si el campo magnético de la Luna perduró, pero en un estado debilitado. Los resultados de este estudio indican que el campo magnético de hecho se demoró durante mil millones de años adicionales, disipándose hace unos 2.500 millones de años.
Como indicó Weiss, este estudio plantea nuevas preguntas sobre la historia geológica de la Luna:
“El concepto de un campo magnético planetario producido por el movimiento del metal líquido es una idea que tiene solo unas pocas décadas de antigüedad. Lo que impulsa este movimiento en la Tierra y otros cuerpos, particularmente en la luna, no se entiende bien. Podemos resolver esto conociendo la vida útil de la dinamo lunar.
En otras palabras, esta nueva línea de tiempo de la Luna arroja algunas dudas sobre la teoría de que una dinamo lunar sola es lo que alimentó su campo magnético en el pasado. Básicamente, ahora se ve como una posibilidad clara de que el campo magnético de la Luna esté alimentado por dos mecanismos. Mientras que uno permitió una dinamo en el núcleo que alimentó su campo magnético durante un buen billón de años después de la formación de la Luna, un segundo lo mantuvo funcionando después.
En el pasado, los científicos propusieron que la dinamo de la Luna estaba impulsada por la fuerza gravitacional de la Tierra, lo que habría causado la flexión de las mareas en el interior de la Luna (de la misma manera que la poderosa gravedad de Júpiter y Saturno impulsa la actividad geológica en el interior de sus lunas). Además, la Luna una vez orbitó mucho más cerca de la Tierra, lo que pudo haber sido suficiente para alimentar su campo magnético una vez más fuerte.
Sin embargo, la Luna se alejó gradualmente de la Tierra, llegando a su órbita actual hace unos 3 mil millones de años. Esto coincide con la línea de tiempo del campo magnético de la Luna, que comenzó a disiparse aproximadamente al mismo tiempo. Esto podría significar que hace unos 3 mil millones de años, sin la fuerza gravitacional de la Tierra, el núcleo se enfrió lentamente. Mil millones de años después, el núcleo se había solidificado hasta el punto de detener el campo magnético de la Luna. Como Weiss explicó:
“A medida que la luna se enfría, su núcleo actúa como una lámpara de lava: las cosas de baja densidad se elevan porque hace calor o porque su composición es diferente de la del fluido circundante. Así es como pensamos que funciona la dinamo de la Tierra, y eso es lo que sugerimos que la dinamo lunar tardía estaba haciendo también ... Hoy el campo de la luna es esencialmente cero. Y ahora sabemos que se apagó en algún lugar entre la formación de esta roca y hoy ".
Estos hallazgos fueron posibles gracias en parte a la disponibilidad de rocas lunares más jóvenes. En el futuro, los investigadores planean analizar muestras aún más jóvenes para determinar con precisión dónde se extinguió por completo la dinamo de la Luna. Esto no solo servirá para validar los hallazgos de este estudio, sino que también podría conducir a una línea de tiempo más completa de la historia geológica de la Luna.
Los resultados de estos y otros estudios que buscan comprender cómo se formó y cambió la Luna con el tiempo también contribuirán en gran medida a mejorar nuestra comprensión de cómo surgieron la Tierra, el Sistema Solar y los sistemas extrasolares.
