Trong những năm 1960, 1970, khi các nhà du hành vũ trụ trên các con tàu Apollo mang về các mẫu đá từ mặt trăng, các nhà khoa học đã bị sốc vì trong số đó, có một vài mẫu đá có từ tính. Điều này thông thường có thể xảy ra với những viên đá chứa các khoáng chất nhất định bên trong, và chúng được hình thành trong một từ trường. Vấn đề là, các nhà khoa học biết rằng hiện tại trên mặt trăng không hề có một từ trường nào, và chính điều này đã tạo ra một bài toán chưa có lời giải.
Một từ trường được tạo ra bởi sự chuyển động theo dòng của một vật liệu dẫn điện, thí dụ như kim loại nóng chảy. Trong quả địa cầu của chúng ta, do sự đối lưu nhiệt, chuyển động này xuất hiện ở phần lõi ngoài của hành tinh và tạo ra từ trường Trái đất. Nhưng mặt trăng không đủ lớn để có thể xuất hiện sự đối lưu. Cho tới nay, các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích được điều gì đã giúp tạo ra sự chuyển động của dòng kim loại nóng chảy bên trong mặt trăng.
Trong một giả thuyết mới được công bố trên tạp chí Nature, bà Christina Dwyer thuộc trường ĐH California (Mỹ) và đồng nghiệp đã phỏng đoán rằng lớp đá đặc, còn gọi là lớp vỏ, ở giữa của mặt trăng đã khuấy động phần lõi kim loại nóng chảy của nó. Các nhà khoa học cho rằng điều này xảy ra bởi lõi của mặt trăng và lớp vỏ của nó xoay theo những trục khác nhau, và do ranh giới giữa hai phần này không đều, nên chuyển động tương đối của chúng đã làm xáo trộn dòng kim loại nóng chảy ở lõi mặt trăng. Cường độ của sự chuyển động này được xác định bởi góc quay giữa lõi mặt trăng và lớp vỏ, và khoảng cách giữa Trái đất và mặt trăng, bởi lực hấp dẫn của thủy triều từ Trái Đất đã khiến cho lớp vỏ của Mặt trăng xoay với chiều khác với lõi mặt trăng.
Giả thuyết này có thể giúp giải thích tại sao mặt trăng đã từng có một từ trường. Tuy nhiên, hiện nay từ trường này đã biến mất bởi góc giữa lớp vỏ và lõi mặt trăng dần dần bị nhỏ lại, trong khi khoảng cách từ mặt trăng tới Trái đất cũng ngày một rộng hơn, khiến cho lực hấp dẫn của thủy triều dần giảm xuống. Theo tính toán của các nhà khoa học, từ trường của mặt trăng có thể đã tồn tại trong khoảng 1 tỷ năm, ở một thời điểm trong khoảng từ 2,7 tỷ năm tới 4,2 tỷ năm trước đây.
Tuy nhiên, giả thuyết của nhóm nghiên cứu của bà Dwyer không phải là giải pháp duy nhất để giải đáp bí ẩn về từ trường của mặt trăng. Cũng trên tạp chí Nature, ông Michael Le Bars, một nhà khoa học thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp, cùng với đồng nghiệp của mình cũng đã đưa ra một giải thích khác về từ trường của mặt trăng.
Nhóm nghiên cứu của ông Le Bars cũng cho rằng lớp vỏ của mặt trăng có thể đã khuấy động lớp lõi nóng chảy của nó. Tuy nhiên, nhóm này lại đưa ra một giả thuyết khác về nguyên nhân của sự chuyển động này. Họ cho rằng sự va chạm với những tảng thiên thạch lớn đã khiến mặt trăng thay đổi tốc độ xoay của nó, tạo ra sự khác biệt về chuyển động giữa lớp vỏ và lõi mặt trăng.
Trong khi nguyên nhân ở giả thuyết thứ nhất sẽ gây nên sự chuyển động ổn định thì với nguyên nhân của giả thuyết thứ hai, sẽ khiến cho lõi mặt trăng chuyển động dữ dội những giai đoạn ngắn, tạo ra một từ trường cho mặt trăng..
Tuy nhiên, cũng có thể là nguyên nhân được nêu ra trong cả hai giả thuyết trên đều có thể là nguồn gốc từng giúp tạo ra từ trường trên mặt trăng. Ông Jominique Jault, một nhà khoa học thuộc trường ĐH Joseph-Fourier ở Pháp, nói: "Cả hai nghiên cứu có thể bổ sung cho nhau. Trong tương lai, những thí nghiệm về từ trường trên những mẫu đá mặt trăng có niên đại lâu đời sẽ giúp kiểm chứng những giả thuyết này".
