Lunarni kovitlaci su svetle, vijugave karakteristike na površini Meseca, dovoljno svetle da se vide iz dvorišnog teleskopa. Neki ljudi misle da izgledaju kao potezi četkice na apstraktnoj slici. Ali ovo nisu samo umetnički procvati: NASA-ine slike pokazuju da se vitice nekih lunarnih vrtloga protežu stotinama milja.
Lunarni vrtlozi su prkosili lakom objašnjenju, ali nedavni podaci o modeliranju i svemirskim letelicama bacaju svetlo na uvrnutu misteriju. Podaci pokazuju da su stene u vrtlozima magnetizovane, a ove stene odbijaju ili preusmeravaju čestice solarnog vetra koje neprestano bombarduju Mesec. Obližnje stene preuzimaju udarac umesto toga. Vremenom, susedne stene postaju tamne usled hemijskih reakcija izazvanih sudarima, dok vrtlozi ostaju svetle boje.
Ali kako su se stene u mesečevim vrtlozima magnetizirale? Mesec danas nema magnetno polje. Nijedan astronaut ili rover još nije posetio lunarni vrtlog da bi istražio.
„Uticaji bi mogli da izazovu ove vrste magnetnih anomalija“, rekao je Michael J. Kravczinski, vanredni profesor nauka o Zemlji, životnoj sredini i planetarnim naukama na Univerzitetu Vašington u Sent Luisu. On napominje da meteoriti redovno isporučuju materijal bogat gvožđem u oblasti na površini Meseca. „Ali postoje neki vrtlozi u kojima jednostavno nismo sigurni kako bi uticaj mogao stvoriti taj oblik i tu veličinu stvari.“
Kravczinski veruje da je verovatnije da je nešto drugo lokalno magnetiziralo vrtloge.
„Druga teorija je da imate lave ispod zemlje, koja se polako hladi u magnetnom polju i stvara magnetnu anomaliju“, rekao je Kravčinski, koji je osmislio eksperimente za testiranje ovog objašnjenja. Njegovi rezultati su objavljeni u časopisu Journal of Geophisical Research: Planets.
Kravczinski i prvi autor studije Iuaniuan Liang, koja je nedavno stekla doktorat. u naukama o Zemlji, životnoj sredini i planetarnim naukama u umetnosti i nauci, merio je efekte različitih kombinacija atmosferske hemije i magmatskih brzina hlađenja na mineral koji se zove ilmenit da bi video da li mogu da proizvedu efekat magnetizacije.
„Zemljanske stene se veoma lako magnetišu jer često imaju sitne komadiće magnetita u sebi, koji je magnetni mineral“, rekao je Kravčinski. „Mnoge zemaljske studije koje su se fokusirale na stvari sa magnetitom nisu primenljive na Mesec, gde nemate ovaj hiper-magnetni mineral.“
Ali ilmenit, kojeg ima u izobilju na Mesecu, takođe može da reaguje i formira čestice metalnog gvožđa, koje se pod pravim uslovima mogu magnetizovati, otkrili su Kravčinski i njegov tim.
„Činilo se da su manja zrna sa kojima smo radili stvarala jača magnetna polja jer je odnos površine i zapremine veći za manja zrna u poređenju sa većim zrnima“, rekao je Liang. „Sa većom izloženom površinom, lakše je da manja zrna prođu reakciju redukcije.“
„Naši analogni eksperimenti su pokazali da u lunarnim uslovima možemo da stvorimo materijal koji nam je bio potreban. Dakle, verovatno je da su ovi vrtlozi uzrokovani magmom ispod površine“, rekao je Kravčinski, koji je saradnik na univerzitetskom McDonnell centru za svemir nauke.
Utvrđivanje porekla lunarnih vrtloga smatra se ključnim za razumevanje procesa koji su oblikovali mesečevu površinu, istoriju magnetnog polja na Mesecu, pa čak i kako površine planeta i meseca uopšte utiču na svemirsko okruženje koje ih okružuje.
Ova studija će pomoći u tumačenju podataka dobijenih budućim misijama na Mesec, posebno onima koje istražuju magnetne anomalije na površini Meseca. NASA namerava da 2025. godine pošalje rover u oblast lunarnog vrtloga poznatog kao Rajner Gama kao deo misije Lunar Vertek.
„Ako želite da pravite magnetne anomalije metodama koje opisujemo, onda podzemna magma mora da ima visok titanijum“, rekao je Kravčinski. „Videli smo nagoveštaje ove reakcije koja stvara metal gvožđa u lunarnim meteoritima i u lunarnim uzorcima iz Apola. Ali svi ti uzorci su površinski tokovi lave, a naša studija pokazuje da bi hlađenje pod zemljom trebalo značajno da poboljša ove reakcije formiranja metala.“
Za sada, njegov eksperimentalni pristup je najbolji način da se testiraju predviđanja o tome kako nevidljiva lava može pokretati magnetne efekte misterioznih lunarnih vrtloga.
„Kad bismo samo mogli da istražimo, mogli bismo da vidimo da li se ova reakcija dešava“, rekao je Kravčinski. „To bi bilo sjajno, ali to još nije moguće. Trenutno smo zaglavljeni sa površinom.“
