Ранната Земя не е била особено гостоприемно място за живот.

Първо, преди около 4.5 млрд. години, когато нашата планета е била просто една гореща млада космическа скала, Тея – обект с размера на Марс, се е разбил в нея, нагорещил я е до хиляди градуси и е изхвърлил в космическото пространство множество гигантски отломки.

Впоследствие, преди около 4 млрд. години, Слънчевата система е преживяла период, известен като Късно тежко бомбардиране – при него множество астероиди са атакували земните планети във вътрешната част на системата. И Земята, подложена на тези атаки, е останала гореща, а повърхността ѝ – разтопена.

Междувременно Слънцето, макар и не чак толкова ярко и горещо, колкото днес, е преминавало през тежък период от живота си – те е облъчвало космическото пространство с бурни и мощни изригвания и изключително силни слънчеви ветрове. Цяло чудо е, че въпреки тези условия, Земята е успяла да запази достатъчно количество от своята атмосфера, за да се превърне в обитаем свят.

Вероятно трябва да благодарим на Тея (поне отчасти). Тези отломки от Земята впоследствие образуват Луната. И ново изследване показва, че магнитното поле на нашия спътник вероятно е защитил Земята от гнева на Слънцето.

„Изглежда Луната до голяма степен е предпазила Земята от слънчевия вятър и ѝ е позволила да запази своята атмосфера“, казва физикът Джим Грийн от NASA, който е и водещ автор на проучването.

Имаме навика да гледаме на Луната като на безжизнено парче скала. Днес тя няма магнитно поле. Дълго време сме предполагали, че никога не е и притежавала такова, тъй като е твърде малка, за да поддържа необходимия динамо ефект.

Когато астронавти стъпват на нея през 60-те и 70-те години на миналия век, скалите, които взимат със себе си, показват следи от магнетизъм – доказателство, че някога Луната е имала магнитно поле досущ като това на Земята.

Земното магнитно поле е резултат от динамо – въртяща се, конвектираща и електропроводима течност, която преобразува кинетичната енергия в магнитна и обръща пространството около планетата с магнитно поле. При Земята тази течност е земното разтопено желязно ядро.

Когато се е образувала, Луната също е била достатъчно топла, че да притежава свое собствено разтопено желязно ядро. Учените вярват, че то е поддържало магнитно поле около нея допреди 1-2.5 млрд. години, след което желязното ядро се е охладило и втвърдило.

„Все едно да си опечете торта. Когато я извадите от фурната, тя започва да се охлажда – казва Грийн. – Колкото по-голяма е масата, толкова по-дълго изстива.“.

Взаимоотношенията между Земята и Луната по онова време са били доста по-дълбоки, отколкото са днес. Преди около 4 млрд. години Луната е била на едва 130 000 км от нас (около 1/3 от днешното разстояние – 384 400 км). Тогава Земята се е въртяла по-бързо – един ден е траел едва 5 часа. Колкото повече се е забавяла ротацията на нашата планета, толкова повече се е отдалечавала Луната – с около 3.82 см на година. Това е процес, който продължава и днес.

Грийн и екипът му са искали да проверят как магнитното поле на Луната си е взаимодействало със Земята при тези ранни условия. Ето защо те създават компютърен модел, който да симулира тази връзка.

Учените откриват, че магнитните полета на двете тела са били свързани чрез полюсите. Това комбинирано магнитно поле вероятно е предпазило земната атмосфера от слънчевия вятър.

Земята, Луната и обединеното им магнитно поле. Източник: NASA

 

Много вероятно е да е имало и известна атмосферна обмяна. Скорошни проучвания показват, че преди 3.5 – 4 млрд. години Луната също е имала атмосфера вследствие на вулканична активност. Тя се е задържала благодарение на лунното магнитно поле. Азотът обаче, открит в лунните реголити, озадачаваше учените, тъй като той би трябвало да е дошъл отвън.

Симулациите на учените показват, че Земята и Луната вероятно са обменяли помежду си атмосферни газове, което би могло да обясни наличието на лунния азот.

Изследването е публикувано в Science Advances.