La presenza di rocce magnetizzate sulla superficie della Luna, che non ha un campo magnetico globale, è stata un mistero fin dai tempi del programma Apollo. Ora un team di scienziati ha proposto un nuovo meccanismo che avrebbe potuto generare un campo magnetico agli inizi della sua storia.
La "geodinamo" che genera il campo magnetico terrestre è alimentata dal calore del nucleo interno, che spinge a muoversi i fluidi complessi di ferro fuso del nucleo esterno. Ma la Luna è troppo piccola per supportare questo tipo di dinamo, secondo Christina Dwyer, uno studente laureato in Scienze della Terra e planetarie presso la University of California, Santa Cruz.
Nel numero del 10 novembre di Nature, Dwyer e i suoi co-autori (scienziati planetari) Francis Nimmo alla UC Santa Cruz e David Stevenson, del California Institute of Technology, descrivono come un'antica dinamo lunare sarebbe stata originata dal mescolamento del nucleo liquido della guidato dal movimento del mantello solido sopra di esso.
"Questo è un modo molto diverso di alimentare una dinamo che coinvolge il mescolamento fisico, come una ciotola mescolata da un cucchiaio gigante", sostiene Dwyer.
Dwyer e i suoi coautori hanno calcolato gli effetti dei movimenti differenziali tra il nucleo e il mantello lunare. All'inizio della sua storia, l'orbita della luna attorno alla Terra era ad una distanza molto più vicina di quanto non lo sia oggi e continua ad allontanarsi progressivamente dalla Terra.
A distanza ravvicinata, le interazioni di marea tra la Terra e la Luna hanno permesso al manto lunare di ruotare in modo leggermente diverso rispetto al nucleo.
Questo movimento differenziale del mantello rispetto al nucleo ha agitato il nucleo liquido, creando dei moti nei fluidi che, in teoria, potrebbero dar luogo ad una dinamo magnetica.
"La Luna oscilla un pó mentre ruoto gira, un moto che si chiama precessione, ma il nucleo è liquido e non fa esattamente la stessa precessione.
Così il mantello si muove avanti e indietro attraverso il nucleo e solleva il nucleo", ha spiegato Nimmo, professore di scienze della terra e planetarie presso UCSC.
I ricercatori hanno scoperto che una dinamo lunare avrebbe potuto funzionare in questo modo per almeno un miliardo di anni. Alla fine, comunque, avrebbe smesso di funzionare quando la Luna si allontanó ulteriormente dalla Terra. "Più lontana essa fu dalla Terra, più lenta fu l'agitazione e ad un certo punto la dinamo lunare si spense", ha detto Dwyer.
Le rocce possono essere state magnetizzate dallo shock di un impatto, un meccanismo che alcuni scienziati hanno proposto per spiegare la magnetizzazione dei campioni lunari.
Ma recenti analisi paleomagnetiche sulle rocce lunari, così come le misure orbitali della magnetizzazione della crosta lunare, suggeriscono che c'è stata una forte e lunga durata del campo magnetico agli inizi della sua storia.
"Una delle cose belle del nostro modello è che spiega come una dinamo lunare avrebbe potuto durare per un miliardo di anni", ha detto Nimmo. "Permette anche di fare previsioni su come la forza del campo dovrebbe essere cambiata nel corso degli anni, ed è potenzialmente verificabile con numerose osservazioni paleomagnetiche".
E' necessaria un'analisi più dettagliata, tuttavia, per dimostrare che il mescolamento del nucleo dal mantello creerebbe il giusto tipo di movimenti di fluidi per generare un campo magnetico. "Solo alcuni tipi di movimenti di fluidi possono dar luogo ad una dinamo magnetica", ha detto Dwyer. "Abbiamo calcolato la potenza che è disponibile per guidare la dinamo e le intensità di campo magnetico che potrebbe essere generate. Ma abbiamo davvero bisogno di esperti di dinamo per portare questo modello al prossimo livello di dettaglio e vedere se funziona".
Un modello di lavoro di una dinamo lunare, combinato con un'analisi paleomagnetiche più dettagliata delle rocce lunari, potrebbe dare agli scienziati un potente strumento per indagare sulla storia della luna, ha detto Dwyer. Inoltre, lo studio presenta un nuovo meccanismo per la generazione di un campo magnetico non solo sulla Luna, ma anche su altri piccoli corpi, tra cui gli asteroidi di grandi dimensioni.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111109131821.htm
La "geodinamo" che genera il campo magnetico terrestre è alimentata dal calore del nucleo interno, che spinge a muoversi i fluidi complessi di ferro fuso del nucleo esterno. Ma la Luna è troppo piccola per supportare questo tipo di dinamo, secondo Christina Dwyer, uno studente laureato in Scienze della Terra e planetarie presso la University of California, Santa Cruz.
Nel numero del 10 novembre di Nature, Dwyer e i suoi co-autori (scienziati planetari) Francis Nimmo alla UC Santa Cruz e David Stevenson, del California Institute of Technology, descrivono come un'antica dinamo lunare sarebbe stata originata dal mescolamento del nucleo liquido della guidato dal movimento del mantello solido sopra di esso.
"Questo è un modo molto diverso di alimentare una dinamo che coinvolge il mescolamento fisico, come una ciotola mescolata da un cucchiaio gigante", sostiene Dwyer.
Dwyer e i suoi coautori hanno calcolato gli effetti dei movimenti differenziali tra il nucleo e il mantello lunare. All'inizio della sua storia, l'orbita della luna attorno alla Terra era ad una distanza molto più vicina di quanto non lo sia oggi e continua ad allontanarsi progressivamente dalla Terra.
A distanza ravvicinata, le interazioni di marea tra la Terra e la Luna hanno permesso al manto lunare di ruotare in modo leggermente diverso rispetto al nucleo.
Questo movimento differenziale del mantello rispetto al nucleo ha agitato il nucleo liquido, creando dei moti nei fluidi che, in teoria, potrebbero dar luogo ad una dinamo magnetica.
"La Luna oscilla un pó mentre ruoto gira, un moto che si chiama precessione, ma il nucleo è liquido e non fa esattamente la stessa precessione.
Così il mantello si muove avanti e indietro attraverso il nucleo e solleva il nucleo", ha spiegato Nimmo, professore di scienze della terra e planetarie presso UCSC.
I ricercatori hanno scoperto che una dinamo lunare avrebbe potuto funzionare in questo modo per almeno un miliardo di anni. Alla fine, comunque, avrebbe smesso di funzionare quando la Luna si allontanó ulteriormente dalla Terra. "Più lontana essa fu dalla Terra, più lenta fu l'agitazione e ad un certo punto la dinamo lunare si spense", ha detto Dwyer.
Le rocce possono essere state magnetizzate dallo shock di un impatto, un meccanismo che alcuni scienziati hanno proposto per spiegare la magnetizzazione dei campioni lunari.
Ma recenti analisi paleomagnetiche sulle rocce lunari, così come le misure orbitali della magnetizzazione della crosta lunare, suggeriscono che c'è stata una forte e lunga durata del campo magnetico agli inizi della sua storia.
"Una delle cose belle del nostro modello è che spiega come una dinamo lunare avrebbe potuto durare per un miliardo di anni", ha detto Nimmo. "Permette anche di fare previsioni su come la forza del campo dovrebbe essere cambiata nel corso degli anni, ed è potenzialmente verificabile con numerose osservazioni paleomagnetiche".
E' necessaria un'analisi più dettagliata, tuttavia, per dimostrare che il mescolamento del nucleo dal mantello creerebbe il giusto tipo di movimenti di fluidi per generare un campo magnetico. "Solo alcuni tipi di movimenti di fluidi possono dar luogo ad una dinamo magnetica", ha detto Dwyer. "Abbiamo calcolato la potenza che è disponibile per guidare la dinamo e le intensità di campo magnetico che potrebbe essere generate. Ma abbiamo davvero bisogno di esperti di dinamo per portare questo modello al prossimo livello di dettaglio e vedere se funziona".
Un modello di lavoro di una dinamo lunare, combinato con un'analisi paleomagnetiche più dettagliata delle rocce lunari, potrebbe dare agli scienziati un potente strumento per indagare sulla storia della luna, ha detto Dwyer. Inoltre, lo studio presenta un nuovo meccanismo per la generazione di un campo magnetico non solo sulla Luna, ma anche su altri piccoli corpi, tra cui gli asteroidi di grandi dimensioni.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111109131821.htm
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