В науке часто одна случайная деталь порождает затяжной спор между блестящими умами. Когда астронавты миссий «Аполлон» привезли на Землю первые лунные камни, исследователи бросились их изучать и вскоре столкнулись с непреодолимым парадоксом. Анализ показывал, что три с половиной или четыре миллиарда лет назад у Луны было собственное магнитное поле, причем временами даже более мощное, чем у нашей родной планеты. Физики буквально схватились за головы, потому что это противоречило базовым знаниям о формировании небесных тел.
Дело в том, что у Луны крошечное ядро — оно составляет всего около одной седьмой от ее радиуса. Чтобы генерировать такое мощное магнитное поле, нужно массивное вращающееся ядро из жидкого железа, как у Земли. Лунные габариты для классической магнитной динамо-машины категорически не подходят. Начался академический конфликт длиною в пятьдесят лет. Одни ученые говорили, что данные приборов не врут и камни действительно намагничены, а значит, неизвестный механизм лунного динамо все-таки существовал.
Другие настаивали, что законы физики обмануть нельзя, и магнитное поле нашего спутника должно было оставаться слабым на протяжении всей его истории. В качестве компромисса выдвигались самые экзотические теории. Некоторые исследователи предполагали, что намагниченность — это следствие ударов гигантских метеоритов, которые при столкновении создавали облака плазмы, на доли секунды генерировавшие магнитное поле, намертво впекавшееся в лунную породу. Звучало эффектно, но это не объясняло всех странностей в образцах.
Точка в этом научном детективе была поставлена лишь на днях. В свежем выпуске журнала Nature Geoscience команда геологов из Оксфордского университета доказала, что правы были обе стороны конфликта. Разгадка этой истории кроется в феноменальной ошибке выжившего, а точнее — в банальной ошибке выборки.
Чтобы понять суть произошедшего, можно обратиться к блестящей аналогии, которую приводит один из соавторов исследования, доцент Джон Уэйд. Если бы инопланетяне решили изучить Землю и ради безопасности своих кораблей выбирали для посадки исключительно плоские, ровные места — например, асфальтированные парковки у торговых центров, — они бы собрали весьма специфический грунт. Сделав это шесть раз подряд и вернувшись домой, пришельцы написали бы в своих научных статьях, что Земля — это сплошной плоский кусок асфальта, на котором изредка попадаются брошенные тележки из супермаркета.
Именно этот сценарий реализовался с программой «Аполлон». Для безопасного прилунения модулей инженеры NASA методично выбирали лунные моря — огромные, ровные базальтовые равнины. Астронавты собрали там почти четыреста килограммов камней и благополучно доставили их в земные лаборатории. Подвох заключался в том, что эти равнины сформировались в результате извержений древних вулканов, и местные породы оказались аномально богаты титаном.
Оксфордские ученые под руководством Клэр Николс заново проанализировали химический состав этих лунных базальтов и обнаружили строгую, математически выверенную закономерность. Абсолютно каждый камень, хранящий следы сильного магнитного поля, содержал огромное количество титана. И наоборот, образцы, где доля титана составляла менее шести процентов, демонстрировали лишь очень слабые магнитные характеристики.
Выяснилось, что миллиарды лет назад глубоко в недрах Луны происходили локальные катаклизмы. Титановые породы тяжелее многих других структурных элементов мантии. Остывая, они тонули и опускались к границе с лунным ядром. Там, соприкасаясь с горячим центром, этот богатый титаном материал снова плавился, создавая мощнейшие температурные контрасты и конвективные потоки. Именно этот «кипящий титановый суп» запускал временную динамо-машину, вызывая невероятно сильные всплески магнитного поля.
Однако ключевое слово во всем этом процессе — кратковременность. Эти магнитные бури внутри лунного ядра длились от нескольких десятилетий до максимум пяти тысяч лет. Для геологических масштабов это даже не секунда, а совершенно неуловимое мгновение. На протяжении же почти всей своей истории Луна имела крайне слабое магнитное поле, полностью соответствующее размерам ее скромного ядра. Но по невероятному стечению обстоятельств астронавты «Аполлонов» раз за разом садились в тех самых местах, где вулканизм вытолкнул на поверхность камни, запечатлевшие эти редчайшие хронологические аномалии. Ученые прошлого честно экстраполировали эти данные на полмиллиарда лет лунной истории и сами загнали себя в глухой концептуальный тупик.
Сейчас космические агентства готовят миссии новой программы «Артемида», которые отправятся уже не на комфортные базальтовые равнины экватора, а в суровые условия южного полюса Луны. Модель оксфордских исследователей дает предельно четкий прогноз: горные породы в полярных регионах будут бедны титаном и покажут лишь слабое магнитное эхо, окончательно подтвердив правоту новой теории.
Эта история учит нас очень важной вещи. В науке, как и в повседневной жизни, человеческий разум обожает выстраивать глобальную картину реальности на основе того, что буквально лежит под ногами. Мы берем несколько фактов, которые легко достать, смело натягиваем их на всю Вселенную и получаем неразрешимые парадоксы. Но иногда, чтобы выйти из многолетнего тупика, нужно просто признать: возможно, мы пытаемся судить о сложной и многогранной планете по куску асфальта на парковке. И чтобы увидеть настоящую реальность, всегда нужно находить смелость сойти с ровной дороги и отправиться туда, где еще никто не бывал.
Читайте также: Как появилась Луна?
Помочь донатом на Boosty.
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.
