Mystiska, ljusa virvlar ses på månens yta.

 

De virvelmönster som ses på månens yta har hittills trotsat förklaringar. Men nya datamodeller och data insamlade av sonder visar nu på möjliga lösningar. Dessa data visar att stenarna i virvlarna är magnetiserade och att dessa avleder eller omdirigerar solvindspartiklarna som bombarderar månen. Närliggande stenar utanför virvlarna får ta smällen istället. Med tiden blir dess närliggande stenar då mörkare av dessa kemiska reaktioner orsakade av kollisionerna medan virvlarnas sten förblir ljusa.

Men hur stenarna i månens virvlar magnetiserades är frågan som ställs. Månen har inget magnetfält i dag. Ingen astronaut eller månbil har ännu besökt en månvirvel. "Nedslag kan orsaka den här typen av magnetiska anomalier", beskiver Michael J. Krawczynski, docent professor of earth, environmental and planetary sciences in Arts & Sciencesp vid Washington University i St. Louis. Han beskriver att meteoriter regelbundet levererar järnrikt material till månens yta.

Krawczynski tror dock att det är mer troligt att något lokalt fenomen har magnetiserat sten i virvlarna än nedslag.

"En teori är att om det finns lava under ytan som svalnar långsamt i ett magnetfält och att detta skapar den magnetiska anomalin", beskriver Krawczynski och utformade experiment för att testa denna teori. Resultatet i studien publicerades i Journal of Geophysical Research: Planets.

Krawczynski och studiens försteförfattare Yuanyuan Liang, som nyligen tog sin PhD in earth, environmental and planetary sciences in Arts & Sciences, mätte effekterna av olika kombinationer av atmosfärskemi och magmatiska kylningshastigheter på ett mineral som kallas ilmenit för att se om det kunde gav en magnetiserande effekt. "Jordstenar är mycket lätta att magnetisera eftersom de ofta har små bitar av magnetit i sig vilket är ett magnetiskt mineral", beskriver Krawczynski. "Många av de studier på Jorden som har fokuserats på ex magnetit är inte tillämpliga på månen, där detta hypermagnetiska mineral inte finns."

Men ilmenit finns i stora mängder på månen och detta kan också reagera och bilda partiklar av järnmetall som kan magnetiseras under rätt förhållanden enligt Krawczynski och hans team.

"De mindre kornen som vi arbetade med verkade skapa starkare magnetfält eftersom förhållandet mellan yta och volym är större för de mindre kornen jämfört med de större kornen", beskriver Liang. "Med mer exponerad yta är det lättare för de mindre kornen att genomgå reduktionsreaktionen."

– Våra analoga experiment visades att vi under månförhållanden kunde skapa det magnetiserbara material som behövdes. Så det är troligt att dessa virvlar orsakas av magma under ytan, beskriver Krawczynski, som är fakultetsmedlem vid universitetets McDonnell Center for the Space Sciences.

Att bestämma ursprunget till månens virvlar anses vara nyckeln till att förstå vilka processer som format månens yta.

Studien hjälper till att tolka data som samlas in i framtida uppdrag till månen, särskilt de som utforskar magnetiska anomalier på månens yta. NASA har för avsikt att skicka en rover till månens virvelområde som kallas Reiner Gamma 2025 som en del av Lunar Vertex-uppdraget. 

För tillfället är Krawczynskis experimentella tillvägagångssätt det bästa sättet att testa förutsägelser om hur lava under ytan kan driva de magnetiska effekterna i de mystiska månvirvlarna.

"Om vi bara kunde borra ner oss skulle vi kunna bekräfta om den här reaktionen inträffar", beskriver Krawczynski. – Men det är inte möjligt än.

Bilden är från NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) och visar månvirveln Reiner Gamma, en ljus fläck mitt i det annars mörka Oceanus Procellarum mare. LRO:s vy från omloppsbanan avslöjar rankor som sträcker sig flera hundra kilometer. (Bild: NASA/Goddard Space Flight Center/Arizona State University)