چرا میدان مغناطیسی اولیه ماه می‌تواند مسئول زندگی روی زمین باشد؟

امکان سکونت روی یک سیاره به عوامل زیادی بستگی دارد که یکی از آن‌ها، وجود یک میدان مغناطیسی قوی و بلندمدت است. این میادین هزاران کیلومتر زیر سطح سیاره و در هسته مایع تولید می‌شوند و در فضا گسترش پیدا می‌کنند که از جو در برابر تشعشات مضر خورشید محافظت می‌کند.

بدون وجود میدان مغناطیسی قدرتمند، یک سیاره برای دستیابی به یک جو قابل تنفس با مشکل مواجه می‌شود که خبر نامناسبی برای نوع زندگی است که ما می‌شناسیم. پژوهش جدیدی که در ژورنال «Science Advances» به چاپ رسیده، نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی اولیه ماه به محافظت از اتمسفر زمین نزدیک به ۴ میلیارد سال پیش کمک کرده است.

در حال حاضر زمین دارای یک میدان مغناطیسی جهانی قدرتمند است که از اتمسفر آن و همچنین ماهواره‌ها در مدار پایین در برابر تشعشات مضر خورشید محافظت می‌کند. در مقابل ماه فاقد جو قابل تنفس یا میدان مغناطیسی جهانی است.

میدان‌های مغناطیسی با حرکت آهن مذاب در هسته‌های سیاره‌ها و ماه‌ها شکل می‌گیرند. برای حفظ حرکت مایع به انرژی مانند گرمای محبوس در هسته نیاز است. زمانی که این انرژی کافی نباشد، میدان از بین می‌رود. با نابودی میدان، ذرات باردار باد خورشیدی به سیاره نزدیک شده و میدان‌های الکتریکی تولید می‌کنند که می‌توانند سرعت خروج اتم‌های باردار از جو را افزایش دهند.

این فرایند امروزه در مریخ رخ می‌دهد که نتیجه آن، از دست دادن اکسیژن است. باد خورشیدی می‌تواند با اتمسفر برخورد کرده و مولکول‌ها را به سمت فضا بکشاند.

در پژوهش جدید درباره نحوه ارتباط میدان‌های مغناطیسی اولیه ماه و زمین اطلاعاتی به چشم می‌خورد، با این حال کاوش درباره این میدان‌های کهن کار ساده‌ای نیست. دانشمندان به سنگ‌های باستانی حاوی دانه‌های کوچک متکی هستند که با تشکیل سنگ‌ها، مغناطیسی می‌شوند و جهت و قدرت میدان مغناطیسی را ذخیره می‌کنند. چنین سنگ‌هایی نادر هستند و استخراج سیگنال مغناطیسی آن‌ها به اندازه‌گیری آزمایشگاهی دقیق و ظریف نیاز دارد.

چنین پژوهش‌هایی نشان می‌دهند که زمین حداقل ۳.۵ میلیارد سال پیش میدان مغناطیسی تشکیل داده که البته شاید قدمت آن به ۴.۲ میلیارد سال نیز برسد. در مقابل میدان مغناطیسی ماه شاید در ۴ میلیارد سال پیش از زمین قدرتمندتر بوده و ۳.۲ میلیارد سال پیش ضعیف‌تر شده است. در حال حاضر اطلاعات کمی درباره ساختار یا تغییرپذیری زمانی این میدان‌های باستانی وجود دارد.

از دیگر پیچیدگی‌ها در این زمینه می‌توان به ارتباط میان میدان‌های اولیه ماه و ژئومغناطیسی اشاره کرد. در تحقیق جدید که برهم‌کنش میدان‌های مغناطیسی با قطب شمال را به صورت هم‌تراز یا برعکس مدلسازی‌ کرده، نشان می‌دهد که این تعامل منطقه فضای نزدیک به زمین میان سیاره ما و خورشید که در برابر باد خورشیدی محافظت می‌شود را گسترش می‌دهد.

با وجود چنین موضوعی، برای اطلاع دقیق از آن به اندازه‌گیری‌های قدرت میدان‌های مغناطیسی اولیه زمین و ماه و مدلسازی‌های بیشتری نیاز داریم. در نهایت باید به این موضوع اشاره کرد که میدان مغناطیسی قوی ادامه زندگی در یک سیاره را تضمین نمی‌کند و در حال حاضر بطور کامل نمی‌دانیم عوامل مختلف چگونه در تکامل زندگی سیاره‌ای نقش دارند.