Những mẫu đá Mặt Trăng do tàu vũ trụ Chang’e-5 của Trung Quốc thu thập cho thấy từ tính của Mặt Trăng (Moon’s magnetic) tồn tại lâu hơn nhiều so với những giả thuyết trước đây, góp phần cung cấp cái nhìn mới về quá trình tiến hóa và khả năng sinh sống của các hành tinh.
Nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc chứng minh từ tính Mặt Trăng tồn tại cho đến giữa vòng đời của nó, lâu hơn nhiều so với dự đoán trước đây. Phân tích các tảng đá nhỏ do Chang’e-5 mang về cho thấy từ trường cách đây khoảng hai tỷ năm được đo từ hai đến bốn microtesla, tương đương chỉ 10% cường độ từ trường Trái Đất hiện nay. Kết quả này được công bố trên tạp chí Science Advances.
Ross Mitchell, Viện Địa chất và Địa vật lý Bắc Kinh, giải thích rằng từ trường có thể do tương tác giữa lõi và lớp manti của Mặt Trăng. Nhà khoa học hành tinh Benjamin Weiss từ MIT (không tham gia nghiên cứu) bổ sung rằng những quá trình bên trong như kết tinh lõi hoặc tương tác giữa lõi và lớp manti có thể duy trì động cơ từ trường, gọi là “máy phát điện Mặt Trăng”, trong hàng tỷ năm.
Weiss cũng nhấn mạnh rằng từ trường bền bị có thể đã bảo vệ Mặt Trăng khỏi bức xạ xạ mặt trời và giúp giữ lại các hợp chất dễ bay hơi như nước. Sự hiểu biết về lịch sử từ trường này mang đến những nhận thức quan trọng về khả năng sinh sống và quá trình tiến hóa hành tinh.
Mặc dù Mặt Trăng không còn tạo ra từ trường nữa, nhưng bằng chứng cho thấy nó đã từng tạo ra. Các mẫu từ các sứ mệnh Apollo của NASA chỉ ra rằng hơn ba tỷ năm trước, từ tính của Mặt Trăng mạnh như từ trường hiện tại của Trái Đất, dao động từ 25 đến 65 microtesla.
Theo Benjamin Weiss, người không tham gia vào nghiên cứu, từ trường yếu nhưng tồn tại lâu dài này có thể được thúc đẩy bởi các quá trình bên trong lâu dài, chẳng hạn như quá trình kết tinh của lõi Mặt Trăng hoặc sự tương tác giữa lõi và lớp phủ của Mặt Trăng. Những quá trình này sẽ duy trì hoạt động của động cơ từ trường của Mặt Trăng, được gọi là máy phát điện Mặt Trăng, trong hàng tỷ năm.
Những phát hiện này có nghĩa là từ trường liên tục có thể đã che chắn bề mặt mặt trăng khỏi bức xạ mặt trời và giúp giữ lại các hợp chất dễ bay hơi, chẳng hạn như nước. Hiểu được những chi tiết như vậy về lịch sử từ tính của Mặt Trăng sẽ mang lại những hiểu biết có giá trị về khả năng sinh sống và sự tiến hóa của hành tinh.
Mặc dù Mặt Trăng không còn sinh tạo từ trường, các mẫu đá từ sứ mệnh Apollo cho thấy cách đây hơn ba tỷ năm, từ trường có cường độ từ 25 đến 65 microtesla, tương đương với từ trường Trái Đất hiện nay. Tuy nhiên, việc nghiên cứu các mẫu đá này gắp khó khăn do tuổi thọ cao và hạt sắt lớn khó lưu giữ tín hiệu từ.
Trái lại, mặt đá do Chang’e-5 thu thập năm 2020 nặng 1,73 kg, được xác định có tuổi hai tỷ năm, trẻ hơn rất nhiều so với các mẫu Apollo và Luna.
Sứ mệnh Chang’e-6 nghiên cứu các mẫu đá từ mặt xa Mặt Trăng tiết lộ từ trường cách đây 2,8 tỷ năm đạt từ 5 đến 21 microtesla. Tuy nhiên, thời gian hoạt động của “máy phát điện Mặt Trăng” vẫn chưa được xác định rò ràng.
Mặc dù vẫn chưa rõ máy phát điện trên Mặt Trăng sẽ tồn tại được bao lâu, Weiss lưu ý rằng việc giải quyết câu hỏi này bằng các mẫu vật từ tàu Apollo của Mỹ là một thách thức do chúng có tuổi đời tương đối cao, các hạt sắt lớn có tín hiệu từ tính lưu giữ kém và những hạn chế khác.
Tuy nhiên, với niên đại chính xác là hai tỷ năm, 1,73 kg (3,8 pound) đá được thu thập vào năm 2020 bởi sứ mệnh Chang’e-5 trẻ hơn đáng kể so với các mẫu đá được thu thập bởi các sứ mệnh Apollo hoặc các sứ mệnh Luna của Liên Xô cũ cách đây năm thập kỷ.
