Apollo-stenar förklarar debatten om månens magnetfält

Debatten om styrkan i månens magnetfält uppstod eftersom prover från Apollouppdragen visade motstridiga bevis för både starka och svaga fält under dess tidiga historia för 3,5–4 miljarder år sedan. Forskare tvistade om huruvida månen upprätthöll ett kontinuerligt starkt fält eller ett svagt sådant, då paleomagnetiska data från dessa prover vid vissa tillfällen indikerade intensiteter på upp till 100 mikrotesla, men betydligt lägre vid andra. Lösningen kom genom insikten att Apollolandningarna skedde i titanrika regioner som bevarat sällsynta, korta utbrott av intensiv magnetism som bara varade i tusentals år, snarare än att representera det typiskt svaga fältet under merparten av månens historia.

I över femtio år har det vetenskapliga samfundet varit splittrat av ”månens magnetiska paradox”, en gåta som härrör från de stenar som fördes tillbaka under Apolloprogrammet mellan 1969 och 1972. Medan vissa prover antydde att den tidiga månen hade en magnetisk sköld lika kraftfull som jordens, indikerade andra data ett fält som var så svagt att det nästan var obefintligt. Att förstå denna magnetiska historia är avgörande eftersom den ger en inblick i månens kärnas termiska utveckling och avkylningshastighet. En ny studie från University of Oxford, publicerad i Nature Geoscience den 26 februari 2026, förenar slutligen dessa motstridiga åsikter genom att visa att båda sidor i debatten observerade olika faser av en ”fladdrande” magnetisk dynamo.

Hur påverkade titaninnehållet i månstenar registreringen av magnetfält?

Högt titaninnehåll i månstenar, särskilt marebasalter, gjorde det möjligt för dem att bättre registrera och bevara bevis på korta, starka ökningar av magnetfältet. Prover med mer än sex procent titan visade konsekvent stark magnetism, medan de med mindre indikerade svaga fält. Denna titanrika sammansättning, kopplad till smältprocesser vid månens gräns mellan kärna och mantel, orsakade både stenformationen och den tillfälliga förstärkningen av fältet.

Forskarlaget, som leddes av Associate Professor Claire Nichols från Department of Earth Sciences, University of Oxford, använde moderna paleomagnetiska tekniker för att på nytt undersöka den kemiska sammansättningen hos marebasalterna. Deras analys avslöjade en slående korrelation: varje månprov som registrerade ett högintensivt magnetfält var också anrikat med titan. Omvänt var stenar som innehöll mindre än 6 viktprocent titan genomgående förknippade med svaga magnetiska signaturer. Denna upptäckt tyder på att produktionen av titanrika vulkaniska stenar och genereringen av ett kraftfullt magnetfält var symptom på samma interna geologiska process.

Specifika mätningar i studien tyder på att dessa titanrika stenar fångade magnetiska impulser som var undantag snarare än regel. Enligt Professor Nichols är Apolloproverna vinklade mot extremt sällsynta händelser som bara varade i några tusen år. Historiskt sett har dessa korta fönster av hög aktivitet feltolkats som att de representerat en stabil, 500 miljoner år lång epok av månens historia. I verkligheten var månens magnetiska sköld sannolikt svag under den stora majoriteten av dess existens, och ökade bara i intensitet när specifika termiska förhållanden uppfylldes djupt i dess inre.

Mekaniken bakom en fladdrande kärna

Månens kärna fungerade som en intermittent dynamo där smältning av titanrikt material vid gränsen mellan kärna och mantel utlöste kortvariga utbrott av magnetisk aktivitet. Till skillnad från jordens stabila och långvariga magnetfält drevs månens version av episodisk avkylning och mantelomvälvning. Dessa händelser genererade ett fält som emellanåt var starkare än jordens, men som vanligtvis inte varade längre än 5 000 år innan det återgick till ett vilande eller svagt tillstånd.

Denna mekaniska förklaring adresserar varför många forskare var skeptiska till ett starkt magnetfält på månen. Månens kärna är relativt liten – den utgör endast ungefär en sjundedel av dess totala radie – vilket enligt standardteorin för dynamos borde ha svårt att upprätthålla en kraftfull magnetisk sköld. Forskarna vid University of Oxford föreslår dock att subduktionen eller sjunkandet av titanrika mineraler mot kärnan gav den nödvändiga termiska omrörningen för att tillfälligt ”få igång” dynamon. Denna mekanism möjliggjorde en fladdrande sköld som skyddade ytan från solstrålning i korta, intensiva utbrott för mellan 3,5 och 4 miljarder år sedan.

Att debatten kvarstått berodde till stor del på den urvalsbias som var inbyggd i Apollouppdragen. Eftersom mareregionerna på månen är relativt flacka och säkra att landa på, samlade astronauterna naturligtvis in en oproportionerligt stor mängd marebasalter. Medförfattaren Associate Professor Jon Wade noterar att om uppdragen hade landat någon annanstans, skulle forskare sannolikt ha dragit slutsatsen att månen aldrig hade något starkt fält alls. Teamets modeller bekräftar att en slumpmässig uppsättning prover från hela månytan nästan säkert skulle sakna de sällsynta, titanrika stenar som registrerade dessa unika magnetiska händelser.

Vad kommer framtida Artemisuppdrag att avslöja om månens magnetfält?

Framtida Artemisuppdrag kommer att samla in prover från skilda regioner på månen bortom de titanrika Apolloplatserna, vilket ger en bredare datamängd för att bekräfta månens intermittenta magnetiska historia. Genom att ta prover från områden med olika geologisk sammansättning kan forskare testa titankorrelationshypotesen och bygga en mer exakt tidslinje för måndynamon. Detta kommer att hjälpa till att avgöra om det ”fladdrande” tillståndet var ett globalt fenomen eller begränsat till specifika vulkaniska provinser.

Artemisprogrammet erbjuder en unik möjlighet att hitta magnetiska anomalier som fortfarande bär på forntida signaturer i områden som Apolloastronauterna aldrig nådde. Dr. Simon Stephenson, en av studiens medförfattare, betonar att teamet nu kan förutsäga vilka typer av stenar som kommer att ha bevarat specifika fältstyrkor. Genom att rikta in sig på regioner med låg titanitnivå kan Artemis-utforskare tillhandahålla den ”kontrollgrupp” som behövs för att bevisa att månens magnetiska historia övervägande var lugn, endast avbruten av de våldsamma, titanunderstödda ökningar som Oxford-teamet identifierat.

När forskare nu ser fram emot att etablera en långsiktig närvaro på månen, är förståelsen av dessa uråldriga magnetiska signaturer mer än bara en fråga om historisk nyfikenhet. Studien, ”An intermittent dynamo linked to high-titanium volcanism on the Moon”, publicerad i Nature Geoscience, avslutar effektivt ett viktigt kapitel inom månforskningen samtidigt som den öppnar nya dörrar för nästa generations utforskare. Genom att återbesöka historiska prover med 2000-talets teknologi har University of Oxford visat att solsystemets hemligheter ofta ligger dolda i just de stenar vi har studerat i årtionden.

• Primärforskning: University of Oxford, Department of Earth Sciences
• Publicering: Nature Geoscience, 26 februari 2026
• Huvudfynd: Starka magnetiska händelser var sällsynta (ca 5 000 år) och kopplade till titanrik vulkanism.
• Innebörd: Löser den 50 år långa konflikten mellan teorier om starka respektive svaga magnetfält på månen.