Прошлое магнитного поля Луны: секуляристы в замешательстве

Journal of Creation 27(2) 2013, p. 12-13

More secular confusion about the moon's former magnetic field

By D. Russell Humphreys

Перевод – © Христианский Научно-Апологетический Центр, 2013

Переводчик – Алексей Панич

Рассел Хамфриз

Рисунок 1. В 1969 году астронавты экспедиции «Аполлон-11» (на снимке Базз Олдрин) собрали базальтовые образцы лунной поверхности, которые оказались намагничены магнитным полем примерно такой же силы, как магнитное поле Земли.

Недавно опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences статья Клемента Суавета и его коллег1 показывает, что ученые-актуалисты, предполагающие, что возраст мира исчисляется миллиардами лет, все еще ломают голову над загадкой магнитного поля Луны. Они не понимают, почему раньше у Луны было сильное магнитное поле, а сейчас его нет вообще, и как такое магнитное поле могло возникнуть.2

Суавет и его коллеги тщательно проанализировали магнитные свойства двух базальтовых лунных образцов, привезенных на Землю экспедицией «Аполлон-11» (рисунок 1). Эти образцы были намагничены ранее существовавшим магнитным полем Луны на уровне

0,69 (±0.16) гауссов (Гс.). Это немного сильнее, чем магнитное поле сегодняшней Земли (0,6 Гс. на полюсах, 0,3 Гс. в районе экватора). Суавет и его коллеги установили очень скромный нижний предел силы магнитного поля лунных образцов на уровне 0,13 Гс., но я не вижу необходимости в такой осторожности – кроме разве стремления смягчить возражения некоторых коллег, считающих, что прежде существовавшее магнитное поле Луны должно быть еще слабее.

Датировка по скальным породам

Лунные скальные образцы были взяты из базальтового поля (большинство из них были найдены в юго-западной части Моря Спокойствия), которое, согласно ранее проведенным исследованиям (на основе радиоизотопных методов) возникло в результате извержения примерно 3,56 миллиардов лет (МЛ) назад. Это самая поздняя дата, с точностью около 0,16 МЛ, когда лунные скальные породы могли намагнититься так сильно. Другие высоко намагниченные образцы, изученные ранее, были датированы возрастом от примерно 4 до 3,7 МЛ. Статистическая ошибка подобной датировки составляет от ±0,05 МЛ до ±0.1 МЛ. Все образцы лунных пород, датированные возрастом меньше 3,4 МЛ, демонстрируют значительно более низкий уровень магнетизма, от примерно 0,1 до 0,01 Гс.

Я и мои коллеги по проекту RATE3 считаем, что радиоизотопные датировки неточны в абсолютном смысле, но достаточно точны в относительном смысле. Суть в том, что периоды ускорения ядерного распада (наличие которых в прошлом подтверждается многими данными) могут сжать радиоизотопную временную шкалу с миллиардов до тысяч лет, но последовательность дат при этом сохранится. В таком случае 4 МЛ по радиоизотопной датировке, близкие к возрасту 4,5 МЛ, который приписывают солнечной системе, в действительности оказались бы датой, близкой к неделе Творения (около 6000 лет назад), или совпадающей с ней. Радиоизотопный возраст 0,5 МЛ в действительности совпадал бы с началом библейского Потопа, около 4400 лет назад. А 0,16 Мл, предложенные Суаветом в качестве оценки длительности высокого магнитного поля Луны, на самом деле представляли бы очень короткий период времени на протяжении (или вскоре после) недели Творения.

Работа лунной динамо-машины

Рисунок 2. Созданная человеком динамо-машина (электрогенератор) достаточно сложна.

Суавет и его коллеги пытаются осмыслить эти новые данные в свете современных теорий «динамо-машины» (рисунок 2), объясняющих, как у Луны вообще могло появиться собственное магнитное поле. Все теории лунной «динамо-машины» предполагают, что магнитное поле Земли было также создано своеобразной «динамо-машиной» – имея в виду, что движение расплавленного железа (слишком горячего, чтобы намагнититься) в верхнем слое земной коры могло вызвать эффект электрогенератора, создающего собственное магнитное поле. Без такого поддерживающего механизма электрическое сопротивление свело бы на нет электрический ток, создающий магнитное поле, за всего лишь несколько десятков тысячелетий. Затем теоретики-актуалисты переносят эту теорию земной «динамо-машины» на условия в лунной коре.

Чтобы защитить идею лунной «динамо-машины», нужно преодолеть ряд трудностей. Все подобные теории (тут есть много вариантов) утверждают, что порог эффекта «динамо-машины» (если таковая существует) зависит от скорости вращения небесного тела и объема его токопроводящей жидкой коры. Чем быстрее вращение и чем больше объем, тем более вероятно, что этот эффект будет достигнут. Даже если Земля действительно содержит в себе такую «динамо-машину», лунная кора (вероятно, также состоящая из расплавленного железа) в десять раз меньше и вращается в тридцать раз медленнее земной. Чтобы разрешить эту трудность, сторонники идеи лунной «динамо-машины» размышляют над тем, какое событие в прошлом могло бы заставить Луну какое-то время вращаться быстрее. Некоторые теоретики предполагают воздействие крупного метеора. Однако возраст самого «молодого» метеоритного воздействия, достаточно масштабного, чтобы вызвать подобный эффект, датируется радиоизотопным методом как 3,73 МЛ. Суавет указывает, что более недавний возраст в 3,56 МЛ, определенный им и его коллегами для изучаемых ими образцов, заставляет усомниться в справедливости теории воздействия. В любом случае, все теории лунной «динамо-машины» слишком расплывчатые, чтобы выводить из них какую-то конкретную временную оценку продолжительности существования магнитного поля Луны.4

Действительно ли земная «динамо-машина» существует?

Вспомним, что предположение земной «динамо-машины» лежит в основе всех теорий аналогичного происхождения магнитного поля Луны. Иными словами, теоретики говорят: «если на это способна Земля, то может быть способна и Луна». Но действительно ли Земля на это способна? Недавно я изучил почти столетнюю историю уже опровергнутых теорий земной «динамо-машины»,5 и пришел к отрицательному выводу. Я взял центральные уравнения ведущей теории земной «динамо-машины» и показал с их помощью, что объем земной коры на несколько порядков меньше порогового уровня (если таковой вообще существует), необходимого для достижения нужного эффекта. Кроме того, я рассмотрел неудавшиеся попытки подтвердить теорию «динамо-машины» с помощью компьютерных цифровых моделей, а также лабораторного моделирования нужного эффекта в условиях, подобных земным. Важно подчеркнуть, что теория «динамо-машины» оказалась не в состоянии предсказать успех или неудачу последнего такого эксперимента, который проводился на протяжении более года, но так и не достиг желаемого результата. Итак, перспективы теории земной «динамо-машины» выглядят не очень радужно. Насколько же менее вероятно, что такая «динамо-машина» работала на Луне?

Решение креационистов

С другой стороны, данные о магнитном поле Луны прекрасно согласуются с научной теорией Творения. Основанная на Библии теория того, как Бог сотворил изначальное магнитное поле планет и лун, объясняет появление у Луны в момент творения (6000 лет назад) почти такого же сильного магнитного поля, как сегодняшнее магнитное поле Земли – как и показывают доставленные на Землю образцы лунных пород.6,7 В отсутствие поддерживающей это поле «динамо-машины», оно затем постепенно сошло на нет. Оценки электропроводимости металлической коры8 размером с лунную дают период полураспада такого магнитного поля менее 500 лет. Если же учесть, что на протяжении большей части своего существования кора Луны находилась в турбулентном состоянии, период полураспада поля вполне может оказаться меньше столетия.9 Итак, решение креационистов заключается в том, что сильно намагниченные лунные скальные породы сохранили воздействие поля, которое существовало недолгое время после Творения, а слабо намагниченные скальные породы отображают значительное ослабление этого поля через много столетий после Творения. Затем же поле быстро сошло на уровень, близкий к нулю, и эта ситуация сохраняется по сей день. Загадка (для актуалистов) прошлого магнитного поля Луны получает простое объяснение с позиций Библии, в которой говорится о недавнем происхождении солнечной системы.

Ссылки и примечания:

1.    Suavet. C. et al., Persistence and origin of the lunar core dynamo, Proceedings of the National Academy of Science, published online before print on 6 May 2013, www.pnas.org/ conlent/early/2013/05/02/1300341110.full. pdf+html?sid=44d30aOb-9f5a-45e3-8ed5-bafbOlb5f5e7, accessed 13 May 2013.

2.    Humphreys, D.R., The Moon's former magnetic field, 15 November 2011, creation.com/moons-magnetic-puzzle.

3.    Аббревиатура RATE расшифровывается как «Radioisotopes and the Age of the Earth research initiative» («Инициатива исследования радиоизотопов и возраста Земли). Это исследование длилось с 1997 по 2005 год. См.: creation.com/rate-group-reveals-exciting-breakthroughs and www.icr.org/rate/.

4.    Расплывчатость характеризует все сегодняшние теории «динамо-машины». Некоторые люди, в том числе большинство ученых, осознают, что неполнота этих теорий не позволяет им делать какие-либо количественные предсказания. См. ссылку 5.

5.    Humphreys, D.R., Planetary magnetic dynamo theories: a century of failure, Accepted by The Seventh International Conference on Creationism, Pittsburgh, PA, 4-8 August 2013; информация об этой конференции и ее труды доступны по адресу: www. creationicc.org/.

6.    Humphreys, D.R., The creation of planetary magnetic fields, Creation Research Society Quarterly 2l(3):\4Q-\49,1984;creationresearch. org/crsq/articles/21/21_3/21_3.html.

7.    Humphreys, D.R., The creation of cosmic magnetic fields, Proceedings of the Sixth International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, PA, and Institute for Creation Research, Dallas, TX, pp. 213-230, 2008; www.icr.org/i/pdf/research/ ICC08j:osmic_Magn_%20Fields.pdf.

8.    Pozzo, M. et al., Thermal and electrical conductivity of iron at Earth's core conditions, Nature 485:355-358, 2012.

9.    Humphreys, D.R., Planetary magnetic dynamo theories… См. в особенности обсуждение турбулентного удельного сопротивления, которое обычно оказывается значительно выше омического удельного сопротивления.