Lunarne vrtloge prepoznajemo kao svijetle, vijugave oblike na površini Mjeseca, dovoljno sjajne da ih možemo vidjeti teleskopom iz dvorišta. Mnogi smatraju da izgledaju poput poteza kistom u apstraktnom slikarstvu. No, ovo nisu samo umjetnički detalji: NASA-ine slike pokazuju da neki pramenovi iz lunarnih vrtloga protežu stotinama kilometara.

Lunarni vrtlozi dugo su zbunjivali znanstvenike, ali nedavna modeliranja i podaci svemirskih letjelica bacaju novo svjetlo na ovu tajanstvenu pojavu. Podaci pokazuju da su stijene unutar vrtloga magnetizirane, što uzrokuje deflekciju ili preusmjeravanje čestica solarnog vjetra koje neprestano bombardiraju Mjesec. Obližnje stijene preuzimaju udarce umjesto njih. Tijekom vremena, susjedne stijene postaju tamnije zbog kemijskih reakcija izazvanih sudarima, dok vrtlozi ostaju svijetli.

Kako su stijene unutar lunarnih vrtloga postale magnetizirane? Mjesec danas nema magnetsko polje. Nijedan astronaut ili rover još nije posjetio lunarni vrtlog kako bi istražio ovu pojavu.

Udari i magnetske anomalije
“Udari bi mogli izazvati ove vrste magnetskih anomalija,” rekao je Michael J. Krawczynski, izvanredni profesor za znanosti o Zemlji, okolišu i planetima na Sveučilištu Washington u St. Louisu. On napominje da meteoriti redovito donose željezne materijale na površinu Mjeseca. “Ali postoje neki vrtlozi kod kojih nismo sigurni kako bi udar mogao stvoriti taj oblik i veličinu.”

Krawczynski vjeruje da je vjerojatnije da je nešto drugo lokalno magnetiziralo vrtloge.

Teorije o podzemnoj lavi
“Druga teorija je da imate lave ispod površine koje se polako hlade u magnetskom polju i stvaraju magnetsku anomaliju,” rekao je Krawczynski, koji je dizajnirao eksperimente kako bi testirao ovo objašnjenje. Njegovi rezultati objavljeni su u časopisu Journal of Geophysical Research: Planets.

Krawczynski i prvi autor studije Yuanyuan Liang, koji je nedavno stekao doktorat iz znanosti o Zemlji, okolišu i planetima na Sveučilištu Washington, mjerili su učinke različitih kombinacija atmosferske kemije i brzine hlađenja magme na mineral zvan ilmenit kako bi vidjeli mogu li proizvesti magnetizirajući efekt.

“Zemaljske stijene se vrlo lako magnetiziraju jer često sadrže sitne čestice magnetita, koji je magnetski mineral,” rekao je Krawczynski. “Mnoge terestrijalne studije koje su se fokusirale na stvari s magnetitom nisu primjenjive na Mjesec, gdje nemate ovaj hiper-magnetski mineral.”

Ali ilmenit, koji je obilan na Mjesecu, također može reagirati i formirati čestice željeznog metala, koje se mogu magnetizirati u pravim uvjetima, otkrili su Krawczynski i njegov tim.

Eksperimentalni rezultati
“Manje čestice s kojima smo radili činile su se stvaranjem jačih magnetskih polja jer je omjer površine i volumena veći za manje čestice u usporedbi s većim česticama,” rekao je Liang. “S više izložene površine, manjim česticama je lakše proći kroz reakciju redukcije.”

“Naši analogni eksperimenti pokazali su da u lunarnih uvjetima možemo stvoriti materijal koji može biti magnetiziran. Dakle, moguće je da su ovi vrtlozi uzrokovani podzemnom magmom,” rekao je Krawczynski, koji je također istraživač na sveučilišnom McDonnell centru za svemirske znanosti.

Buduće misije
Određivanje porijekla lunarnih vrtloga smatra se ključnim za razumijevanje procesa koji su oblikovali površinu Mjeseca, povijest magnetskog polja na Mjesecu, pa čak i kako površine planeta i mjeseca općenito utječu na svemirsko okruženje koje ih okružuje.

Ova studija pomoći će u tumačenju podataka prikupljenih budućim misijama na Mjesec, posebno onima koje istražuju magnetske anomalije na lunarnoj površini. NASA namjerava poslati rover u područje lunarnog vrtloga poznatog kao Reiner Gamma 2025. godine kao dio misije Lunar Vertex.

“Ako ćete stvarati magnetske anomalije metodama koje opisujemo, tada podzemna magma mora imati visoki udio titana,” rekao je Krawczynski. “Vidjeli smo naznake ove reakcije stvaranja željeznog metala u lunarnim meteoritima i uzorcima s Apolla. Ali svi ti uzorci su površinski tokovi lave, a naša studija pokazuje da bi hlađenje ispod površine značajno pojačalo ove reakcije stvaranja metala.”

Za sada, njegov eksperimentalni pristup najbolji je način za testiranje predviđanja o tome kako nevidljiva lava može biti uzrok magnetskih učinaka tajanstvenih lunarnih vrtloga.

“Ako bismo mogli samo bušiti dolje, mogli bismo vidjeti događa li se ta reakcija,” rekao je Krawczynski. “To bi bilo sjajno, ali trenutno nije moguće. Sada smo ograničeni na površinu.”

Izvor: Washington University, St. Louis