Hace unos cuatro mil millones de años, la Luna tenía un campo magnético que era tan fuerte como el campo magnético de la Tierra en la actualidad. Como la luna con un núcleo mucho más pequeño que el de la Tierra, podría haber tenido un campo magnético tan fuerte ha sido un problema sin resolver 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 propuso determinar qué pudo haber impulsado este campo magnético lunar temprano. Sus resultados y un nuevo modelo de cómo pudo haber sucedido esto, han sido publicados recientemente en Cartas de ciencia terrestre y planetaria .

Un nuevo modelo

El campo magnético de la Tierra protege nuestro planeta al desviar la mayor parte del viento solar, cuyas partículas cargadas quitarían la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta.

Mientras que el campo magnético de la Tierra es generado por los movimientos de su núcleo exterior de metal líquido convectivo, conocido como el dínamo, 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 los de la Tierra. En este escenario, la dínamo no funciona con el pequeño núcleo metálico de la Luna, sino por una capa gruesa de roca fundida (líquida) que se asienta sobre 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 encuentra en la parte superior del núcleo metálico de la Luna. La convección en esta capa impulsa la dínamo, creando un campo magnético.

"La idea de una dínamo oceánica de magma basal 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 en la actualidad. "Un campo magnético fuerte es más fácil de lograr en la superficie de la Luna si la dínamo opera en el manto en lugar de en el núcleo, " ella dice, "porque la fuerza del campo magnético disminuye rápidamente cuanto más lejos está de la región de la dinamo".

En simulaciones de la dínamo central de la Luna realizadas por el equipo, siguieron encontrando que la capa inferior del manto de la Luna se estaba sobrecalentando y derritiendo. Inicialmente, intentaron centrarse en casos sin fundir que eran más fáciles de modelar, pero finalmente consideró que el proceso de fusión era la clave de su nuevo modelo.

"Una vez que empezamos a pensar en la fusión como una característica, en lugar de un error, "dice Scheinberg, "las piezas empezaron a encajar y nos preguntamos si la fusión que vimos en los modelos podría producir un océano de magma rico en metales para alimentar el fuerte campo temprano".

Un campo magnético débil posterior

Más adelante en la evolución de la Luna (hace unos 3560 millones de años), También hay evidencia de que el fuerte campo magnético que existía alrededor de la Luna eventualmente se convirtió en un campo magnético débil, uno que continuó hasta hace relativamente poco tiempo. El nuevo modelo del equipo también puede ayudar a explicar este fenómeno.

"Nuestro modelo ofrece una elegante solución potencial, "dice Scheinberg." Cuando la Luna se enfrió, el océano de magma se habría solidificado, mientras que la dinamo central habría seguido creando el campo débil posterior ".

"Estamos entusiasmados con este resultado porque explica las observaciones fundamentales sobre la Luna:es temprano, campo magnético fuerte y su posterior debilitamiento y luego desaparición, utilizando procesos de primer orden ya respaldados por otras observaciones, "agrega el coautor Elkins-Tanton.

Más allá de proporcionar un nuevo modelo para construir, Esta investigación también puede proporcionar una mejor comprensión de la generación de campos magnéticos planetarios en otras partes de nuestro sistema solar y más allá.

"Dinamos oceánicos de magma basal, como el de nuestro modelo, bien pudo haber sido una ocurrencia común en planetas rocosos como la Tierra y Marte, "dice Scheinberg.