アポロの時代以来、科学者は月が過去にある種の磁場を持っていることを知っていましたが、現在は磁場を持っていません。アポロ月面サンプルの新しい研究はこれらの質問のいくつかに答えますが、それらはまた答えられるべき多くの質問を作成します。
アポロ計画によって返された月のサンプルは、磁化の証拠を示しています。岩石は、磁場で加熱され冷却されると磁化されます。キュリー温度（材料によっては約800度）未満に冷却されると、岩石の金属粒子が周囲の磁場に沿って整列し、その位置で凍結し、残留磁化を生成します。
この磁化は宇宙からも測定できます。周回衛星からの研究によると、月の磁化はアポロ宇宙飛行士がサンプリングした領域をはるかに超えています。このすべての磁化は、月がその初期の歴史のある時点で磁場を持っていたに違いないことを意味します。
私たちが太陽系で知っている磁場のほとんどは、発電機によって生成されます。基本的に、これには金属液体コア内の対流が含まれ、金属原子の電子を効果的に移動させて電流を生成します。次に、この電流が磁場を誘導します。対流自体は冷却によって引き起こされると考えられています。外側のコアが冷えると、冷たい部分が内部に沈み、暖かい内部セクションが外側に向かって外側に移動します。
月は非常に小さいため、対流冷却によって駆動される磁気ダイナモは、約42億年前のある時点で停止すると予想されています。したがって、この時間以降の磁化の証拠には、1）液体コアの運動を駆動するための冷却以外のエネルギー源、または2）磁場を生成するためのまったく異なるメカニズムのいずれかが必要になります。
実験室実験では、そのような代替方法の1つが提案されています。大規模な盆地形成衝撃は、月に短命の磁場を生成する可能性があり、これは、衝突イベント中に放出された高温の物質に記録されます。実際、いくつかの磁化の観測結果は、大きな盆地とは反対の月（対極）にあります。
それでは、岩石の磁化がコアダイナモまたは衝撃イベントによって形成されたかどうかはどのようにしてわかりますか？さて、衝撃によって誘発された磁場は約1日しか持続しません。岩石の冷却が非常に遅い場合、そのような短命の磁場は記録されません。そのため、それが保持する磁気はダイナモによって生成されたに違いありません。また、衝撃に関与している岩石は、鉱物に衝撃の証拠を示しています。
ゆっくりとした冷却と衝撃の影響がないことを示す1つの月サンプル、番号76535には、明確な残留磁化があります。これは、サンプルの古さとともに、月が42億年前に液体コアと発電機によって生成された磁場を持っていたことを示唆しています。このようなコアダイナモは、対流冷却と一致しています。しかし、より若いサンプルがある場合はどうなりますか？
エリン・シアと彼女の同僚によってサイエンスで最近発表された新しい研究は、これが事実であるかもしれないことを示唆しています。 MITの大学院生であるシアさんと彼女のチームは、アポロ11号の宇宙飛行士によって持ち帰られた37億年前の馬の玄武岩であるサンプル10020を研究しました。彼らは、サンプル10020がミネラルに衝撃の証拠を示さないことを示しました。彼らは、サンプルが冷却するのに12日以上かかったと推定しました。これは、衝撃によって引き起こされる磁場の寿命よりもはるかに遅いものです。そして彼らはサンプルが非常に強く磁化されていることを発見しました。
彼らの研究から、シアさんと彼女の同僚は、月が約37億年前に強力な磁気ダイナモ、したがって移動する金属コアを持っていたと結論付けています。これは、対流冷却ダイナモが停止した後の時間です。しかし、ダイナモが42億年前から継続して活動していたのか、または液体コアを動かすメカニズムが42億と38億年で同じであったのかは明らかではありません。それでは、液体コアを動かし続けるために他にどのような方法がありますか？
Le Bars博士が率いるフランスとベルギーの科学者チームによる最近の研究は、大きな衝撃が月と地球の同期回転からロックを解除できることを示唆しています。これは、地球の海と同じように、液体コアに潮汐を作成します。これらのコア潮汐は、コア-マントル境界で大きな歪みを引き起こし、コア内の大規模な流れを駆動し、ダイナモを作成する可能性があります。
別の最近の研究で、Dwyer博士と同僚は、月のスピン軸の歳差運動が液体コアを攪拌する可能性があることを示唆しました。初期の月が地球に近ければ、月の回転軸がぐらつくことになります。この歳差運動は、液体コアとその上にある固体マントルでさまざまな動きを引き起こし、コアの長期的な（10億年を超える）機械的攪拌を生み出します。ドワイヤー博士と彼のチームは、月が地球から遠ざかり、重力の影響が減少したため、このような発電機は約27億年前に自然に停止すると推定している。
残念ながら、サンプル10020の研究で示唆された磁場は、これらの可能性のいずれにも適合しません。これらのモデルはどちらも、サンプル10020で観測された強い磁化を生成するには弱すぎる磁場を提供します。これらの新しい発見を説明するには、月の液体コアを動員する別の方法を見つける必要があります。
出典：
長寿命のルナコアダイナモ。シア他サイエンス27、2012年1月、453-456。 doi：10.1126 / science.1215359。
継続的な機械的攪拌によって駆動される長寿命の月ダイナモ。ルバースら。 Nature 479、2011年11月、212-214。 doi：10.1038 / nature10564。
初期の月のための衝撃駆動型ダイナモ。 Dwyer et al。 Nature 479、2011年11月、215〜218。 doi：10.1038 / nature10565。
