要約:
新しい研究は、月の裏側に埋もれた古代の火山構造が、「月は若い頃に内部から地球規模の磁場を生成していた」という長年の論争に対するこれまでで最も強力な証拠の 1 つを提供する可能性があることを示しています。
チューリッヒ工科大学の研究チームは、NASA の GRAIL ミッションによって得られた重力データと、月探査機および日本の探査機「かぐや」によって収集された磁場測定値を組み合わせて、月の裏側のデル ワール地域に高密度で強力に磁化された岩塊を発見しました。研究者らは、地下構造は幅約60キロメートル、地下約9キロメートルまで伸びていると推定している。
現在の月にはもはや全球磁場はありませんが、科学界は何十年もの間、月の内部にかつて地球のような核駆動のダイナモ機構があり、全球磁場を生み出していたのではないかと議論してきました。アポロ計画によって持ち帰られた月の岩石サンプルに関するこれまでの研究には一貫性がありませんでした。月の初期には強い磁場があったことを示唆する証拠もあるが、懐疑的な研究もある。
研究チームは、デワール地域の地下構造は、約 42 億年前に月の内部から上昇し、最終的に冷えて固まったマグマ体である可能性が高いと考えています。科学者たちはこれらの岩石中の鉄の量を推定することができたので、岩石が冷えるにつれて磁性を帯びるようになる最小の磁場の強さを割り出すこともできました。
研究者らは、計算結果から、当時の月の磁場の強さは 10 マイクロテスラを超える可能性が非常に高いことが示されたと述べました。比較のために、今日の地球表面の平均磁場の強さは約 50 マイクロテスラです。
研究チームはまた、大きな小惑星や隕石の衝突によって岩石の磁化が引き起こされたという別の可能性も評価しました。しかし、デ・ヴァール領域は、これまで衝突磁化の原因であると考えられていた領域の外側にあるため、研究者らは、これらの磁化の特徴は、一度限りの衝突現象ではなく、月内で生成された長期間持続する磁場に由来すると考える可能性が高い。
これは、関連する磁場がほぼ確実に月の核内に長年存在するダイナモ機構に由来していることを意味すると研究者らは指摘した。この発見は、月にはかつて内部磁場があったという考えをさらに裏付けるものとなった。
デワール地域には「月の螺旋パターン」と呼ばれる特殊な表面構造もあることは注目に値します。これらの明るい曲面パターンは、局所的な磁気異常と関連付けられることがよくあります。科学者によって提案された説明の1つは、水平に分布した磁場が太陽風を部分的に偏向させ、それによって月の土壌に対する太陽風の長期的な風化作用を遅らせ、関連する領域がより高い明るさを維持できるようにするというものです。
研究者らは、この種の現象は将来の月面着陸活動にとって非常に重要であると述べた。局所的な磁力線は宇宙飛行士に太陽風からある程度の保護を提供する可能性があり、月の渦巻きは科学者がこれらの潜在的な保護領域を特定するのに役立つと期待されています。
この研究は、月初期に内部磁場ダイナモが存在するという証拠基盤をさらに強化します。しかし、月の比較的小さな核が一体どのようにしてこれほど強力な磁場を生成するのかという新たな謎が浮上した。研究者らは、現在の科学界の関心が「かつて月には発電機の機構があったのか」から「この機構はどのように機能するのか」へと徐々に変化しつつあると考えている。
研究チームはまた、軌道重力データと磁場データを組み合わせる手法は、将来的に他の天体の磁場の進化の歴史を研究するために使用されることが期待されると指摘しました。火星は潜在的な研究対象ですが、現段階での関連検出データの精度は、月と同様の詳細な分析を実行するには十分ではありません。
研究結果は、Science Advances 誌に掲載されました。この研究は、デヴァルの磁気異常は深部のマグマ活動に由来する可能性が最も高く、月の初期の内部進化と磁場の歴史を解明するための新たな重要な手がかりを提供すると考えている。
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