Четыре с половиной миллиарда лет назад поверхность Земли представляла собой недружелюбное для жизни горячее месиво. Задолго до ее появления, температура на планете была палящей, а воздух — токсичным. К тому же, в то время Солнце бомбардировало Землю сильными выбросами радиации, атакуя планету выбросами корональной массы и поток заряженных частиц (солнечным ветром). Тогда планета была непригодной для жизни. Но, возможно, у Земли был неподалеку «щит», который помог планете сохранить ее атмосферу и, в конечном итоге, не только развить жизнь, но и подходящие условия для нее. Последнее исследование НАСА, опубликованное в журнале Science Advances, говорит о том, что этим «щитом» была Луна.
«Похоже, что Луна представляет собой существенный защитный барьер от солнечного ветра для Земли, который имел решающее значение для способности Земли поддерживать свою атмосферу в это время», — объясняет Джим Грин, главный научный сотрудник НАСА и ведущий автор нового исследования. «Мы с нетерпением ждем подтверждения своих выводов, когда НАСА отправит астронавтов на Луну с помощью программы Artemis, которая доставит на Землю критически важные образцы Южного полюса Луны».
Согласно ведущим теориям, Луна сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, когда объект размером с Марс под названием Тейя врезался в протоземлю. Тогда нашей планете было менее 100 миллионов лет. Обломки столкновения образовали Луну, а другие остатки воссоединились с Землей. Из-за силы тяжести присутствие Луны стабилизировало ось вращения Земли. В то время Земля вращалась намного быстрее, один день длился всего 5 часов.
И в первые дни Луна была намного ближе к Земле. Сейчас она удаляется от Земли со скоростью 3,81 см в год. Четыре миллиарда лет назад Луна была в три раза ближе к Земле, чем сегодня — примерно в 129 000 км по сравнению с нынешними 383 км.
Раньше ученые полагали, что у Луны никогда не было длительного глобального магнитного поля из-за малых размеров ее ядра. Однако давно известно о магнитном поле Земли, которое создает красиво окрашенные полярные сияния в Арктике и Антарктике. Движение жидкого (из-за тепла, оставшегося от образования Земли) железа и никеля глубоко внутри планеты генерирует магнитные поля, которые составляют защитный пузырь, окружающий ее — магнитосферу.
Но благодаря исследованиям образцов лунной поверхности из миссий «Аполлон» ученые выяснили, что на Луне когда-то тоже была магнитосфера. Свидетельства продолжают накапливаться после изучения образцов, которые были запечатаны в течение десятилетий и недавно проанализированы с помощью современных технологий.
Как и на Земле, тепло от образования Луны могло удерживать железо внутри, хотя и не так долго из-за его размера.
«Это как печь торт: вы достаете его из духовки, а он все еще остывает», — объясняет Грин. «Чем больше масса, тем больше времени требуется, чтобы остыть».
Новое исследование моделирует поведение магнитных полей Земли и Луны около 4 миллиардов лет назад. Ученые создали компьютерную модель, чтобы посмотреть на поведение магнитных полей в двух положениях на их соответствующих орбитах.
Исследователи заявили, что в определенное время магнитосфера Луны могла служить бы барьером для резкого солнечного излучения, падающего на систему Земля-Луна. Согласно модели, магнитосферы Луны и Земли были магнитно связаны в полярных регионах каждого объекта. Что важно для эволюции Земли, высокоэнергетические частицы солнечного ветра не могли полностью проникнуть через связанное магнитное поле и отделить атмосферу.
Ученые подсчитали, что эта ситуация с общим магнитным полем, когда магнитосферы Земли и Луны соединены, могла сохраняться от 4,1 до 3,5 миллиардов лет назад.
Со временем, когда внутренняя часть Луны остыла, наш ближайший сосед потерял свою магнитосферу, а в конечном итоге и атмосферу.
Если наша Луна сыграла роль в защите Земли от вредного излучения в критически раннее время, то аналогичным образом и другие луны вокруг земных экзопланет в галактике могут помогать сохранить атмосферу для своих планет и даже способствовать ее обитаемости условия, говорят ученые.
По информации https://hightech.fm/2020/10/15/earth-moon-magnetic-field
