Miliardy lat temu na Księżycu występowało pole magnetyczne. W pewnym momencie całkowicie ono zniknęło, a naukowcy próbują zrozumieć, kiedy to nastąpiło.
Nowy mechanizm czasowy wyklucza niektóre teorie dotyczące tego, co napędzało dynamo księżycowe w późniejszych etapach i sprzyja jednemu szczególnemu mechanizmowi: krystalizacji rdzenia. W miarę jak wewnętrzny żelazny rdzeń Księżyca krystalizował się, naładowany elektrycznie płyn znajdujący się w ciekłym rdzeniu był mieszany, tworząc dynamo.
W ciągu ostatnich kilku lat grupa badawcza odkryła oznaki występowania silnego pola magnetycznego w skałach księżycowych mających nawet 4 miliardy lat. Wynosiło ono ok. 100 mikrotesli, podczas gdy na Ziemi wynosi ono obecnie ok. 50 mikrotesli.
Co ciekawe, próbka zebrana w czasie misji Apollo miała pole poniżej 10 mikrotesli, a jej wiek określono na około 2,5 miliarda lat. Wtedy to naukowcy uznali, że pierwszy mechanizm wytworzył pole magnetyczne około 4 miliardów lat temu. Potem został on zastąpiony drugim, bardziej długotrwałym mechanizmem, który utrzymywał znacznie słabsze pole, aż do co najmniej 2,5 miliarda lat temu.
Większość próbek zebranych podczas misji Apollo pochodzi ze skał mających od 3 do 4 miliardów lat. Są to skały, które pierwotnie wydostawały się jako lawa na bardzo młodą powierzchnię księżycową, a po ostygnięciu ich mikroskopijne ziarna ustawiały się w kierunku pola magnetycznego Księżyca. Duża część powierzchni naszego naturalnego satelity jest pokryta takimi skałami, które od tamtej pory pozostały niezmienione, zachowując zapis dawnego pola magnetycznego.
Jednak skały księżycowe, których historia magnetyczna rozpoczęła się mniej niż 3 miliardy lat temu, były znacznie trudniejsze do znalezienia, ponieważ większość wulkanizacji ustała do tego czasu. Badając próbki w laboratorium, naukowcy zaobserwowali przypadkowe konfiguracje elektronów, sugerujące, że skały powstały w skrajnie słabym polu magnetycznym, nie większym niż 0,1 mikrotesli.
Następnie zespół określił wiek próbek używając techniki datowania radiometrycznego. Okazało się, że liczą one ok. miliarda lat i właśnie wtedy dynamo księżycowe mogło wygasnąć. Nowe odkrycia pokrywają się z przewidywaną trwałością krystalizacji rdzenia, proponowanym mechanizmem dla dynamo księżycowego, który mógł wygenerować słabe i długotrwałe pole magnetyczne w późniejszej historii Księżyca.
Około 4 miliardów lat temu młody Księżyc był prawdopodobnie znacznie bliżej Ziemi niż obecnie i był o wiele bardziej podatny na efekty grawitacyjne naszej planety. Gdy księżyc powoli oddalał się od Ziemi, efekt precesji zmniejszył się, osłabiając dynamo i pole magnetyczne.
