Basaltos del lado oculto recogidos por Chang’e-6 revelan un dinamo lunar reforzado

La evolución del dinamo lunar es crucial para comprender la estructura interior profunda de la Luna, su historia térmica y el entorno de la superficie. Un estudio reciente realizado por científicos chinos realizó análisis paleomagnéticos en basaltos devueltos por la misión Chang’e-6 y reveló un refuerzo significativo del dinamo lunar hace aproximadamente 2.800 millones de años (Ga).

Estudios paleomagnéticos previos de muestras de la cara cercana de la Luna han establecido una cronología general para la evolución del campo magnético de nuestro satélite. Sin embargo, las limitaciones espaciales y temporales han dejado poco clara la trayectoria evolutiva del dinamo lunar.

Dirigidos por el profesor ZHU Rixiang en el Instituto de Geología y Geofísica de la Academia China de Ciencias (CAS), la profesora asociada CAI Shuhui y sus colegas midieron la intensidad del campo magnético antiguo de los basaltos colectados por Chang’e-6, obteniendo valores que oscilaron entre aproximadamente 5 y 21 microteslas (µT).

Estos hallazgos revelaron un resurgimiento inesperado de la intensidad del campo en 2,8 Ga, luego de una marcada disminución alrededor de 3,1 Ga. Esto desafía la hipótesis predominante de que el dinamo lunar entró en un estado de baja energía después de 3 Ga y permaneció en esta condición hasta su cesación.

Los investigadores chinos propusieron que el campo magnético lunar durante este período pudo haber sido impulsado por un océano de magma basal y/o impulsado por fuerzas de precesión. Otros mecanismos, como la cristalización del núcleo, también pueden haber tenido participación.

Los hallazgos sugieren que el interior profundo de la Luna permaneció caliente y geológicamente activo hasta bien desarrollada su historia temprana.

Este estudio representa los primeros datos paleomagnéticos obtenidos del lado más lejano de la Luna, lo que proporciona información fundamental sobre las etapas intermedias de la evolución del dinamo lunar. Al sintetizar estos datos con los hallazgos existentes, los investigadores sugirieron fluctuaciones significativas en el campo magnético lunar entre 3,5 y 2,8 Ga, lo que indica un dinamo altamente inestable durante este período.

Estos resultados ofrecen una valiosa orientación para futuras misiones de exploración lunar, incluida la búsqueda de posibles inversiones magnéticas.

La investigación fue realizada en colaboración con los National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences. Las muestras lunares fueron aportadas por la China National Space Administration, y el estudio fue apoyado por la National Natural Science Foundation of China, el Strategic Priority Research Program (Category B) de la Academia de Ciencias China, y el Key Research Program of the Institute of Geology and Geophysics, CAS.

El paper A reinforced lunar dynamo recorded by Chang’e-6 farside basalt fue publicado en Nature. Autores: Shuhui Cai, Kaixian Qi, Saihong Yang, Jie Fang, Pingyuan Shi, Zhongshan Shen, Min Zhang, Huafeng Qin, Chi Zhang, Xiaoguang Li, Fangfang Chen, Yi Chen, Jinhua Li, Huaiyu He, Chenglong Deng, Chunlai Li, Yongxin Pan & Rixiang Zhu

English version

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Chang’e-6 farside basalts reveal a reinforced lunar dynamo

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The evolution of the lunar dynamo is crucial for understanding the Moon’s deep interior structure, thermal history, and surface environment. A recent study by Chinese scientists conducted paleomagnetic analyses on basalts returned by the Chang’e-6 mission and revealed a significant reinforcement of the lunar dynamo approximately 2.8 billion years ago (Ga).

Previous paleomagnetic studies of nearside lunar samples have established a general timeline for the evolution of the Moon’s magnetic field. However, limited spatial and temporal constraints have left the evolutionary trajectory of the lunar dynamo unclear.

Led by Prof. ZHU Rixiang at the Institute of Geology and Geophysics of the Chinese Academy of Sciences (CAS), Associate Professor CAI Shuhui and her colleagues measured the ancient magnetic field strength from the Chang’e-6 basalts, obtaining values ranging from approximately 5 to 21 microteslas (µT).

These findings revealed an unexpected resurgence in field strength at 2.8 Ga, following a sharp decline around 3.1 Ga. This challenges the prevailing hypothesis that the lunar dynamo entered a low-energy state after 3 Ga and remained in this condition until its cessation.

The researchers proposed that the lunar magnetic field during this period may have been driven by a basal magma ocean and/or powered by precessional forces. Additional mechanisms, such as core crystallization, may have also a role.

These findings suggest that the Moon’s deep interior remained hot and geologically active well into its mid-early history.

This study represents the first ever paleomagnetic data obtained from the Moon’s farside, providing critical insights into the intermediate stages of the lunar dynamo’s evolution. By synthesizing this data with existing findings, the researchers suggested significant fluctuations in the lunar magnetic field between 3.5 and 2.8 Ga, indicating a highly unstable dynamo during this period.

These results offer valuable guidance for future lunar exploration missions, including the search for potential magnetic reversals.

The research was conducted in collaboration with the National Astronomical Observatories, CAS. Lunar samples were supplied by the China National Space Administration, and the study was supported by the National Natural Science Foundation of China, the Strategic Priority Research Program (Category B) of CAS, and the Key Research Program of the Institute of Geology and Geophysics, CAS.

• The paper A reinforced lunar dynamo recorded by Chang’e-6 farside basalt was published in Nature. Authors: Shuhui Cai, Kaixian Qi, Saihong Yang, Jie Fang, Pingyuan Shi, Zhongshan Shen, Min Zhang, Huafeng Qin, Chi Zhang, Xiaoguang Li, Fangfang Chen, Yi Chen, Jinhua Li, Huaiyu He, Chenglong Deng, Chunlai Li, Yongxin Pan & Rixiang Zhu