З адълбочено изследване установи, че вътрешното ядро на Луната представлява твърда топка с плътност, подобна на тази на желязото. Изследователите се надяват, че това ще помогне да се разреши дългият и оспорван дебат за това дали вътрешното ядро на Луната е твърдо или разтопено и ще доведе до по-точно разбиране на историята на Луната - и, като цяло, на Слънчевата ни система.
„Нашите резултати“, пише екип, ръководен от астронома Артър Брио от Френския национален център за научни изследвания във Франция, „поставят под съмнение еволюцията на магнитното поле на Луната благодарение на съществуването на вътрешното ядро и подкрепят глобалното преобръщане на мантията - сценарий, който дава съществена представа за времевата линия на „лунната бомбардировка“ през първите периоди от съществуването на Слънчевата система."
New research using old data has helped uncover the structure of the Moon's core. The findings reveal what the early solar system was like.https://t.co/Sn8jt2YNuB
— Astronomy Magazine (@AstronomyMag) October 2, 2023
Проучването на вътрешния състав на обектите в Слънчевата система се осъществява най-ефективно чрез сеизмични данни. Начинът, по който акустичните вълни, генерирани от земетресения, преминават през и се отразяват от материал вътре в планета или луна, може да помогне на учените да създадат подробна карта на вътрешността на обекта.
Разполагаме с лунни сеизмични данни, събрани от мисията "Аполо", но тяхната разделителна способност е твърде ниска, за да се определи точно състоянието на вътрешното ядро. Знаем, че Луната има течно външно ядро, но това, което то обгръща, остава предмет на дебат. Теориите и изградените модели с твърдо вътрешно ядро и изцяло течно ядро работят еднакво добре с данните от "Аполо".
За да разрешат загадката, Брио и колегите му събраха данни от космически мисии и експериментите с лунен лазерен обхват, за да съставят профил на различни лунни характеристики. Те включват степен на деформация от гравитационното взаимодействие със Земята, промяната в разстоянието ѝ от Земята и нейната плътност.
След това те проведоха моделиране с различни типове ядра, за да намерят кое съвпада най-точно с данните от наблюденията.
Така направиха няколко интересни открития. Първо, моделите, които най-много приличат на това, което знаем за Луната, предполагат активно преобръщане дълбоко в лунната мантия. Това означава, че по-плътният материал вътре в Луната пада към центъра, а по-малко плътният материал се издига нагоре. Тази дейност отдавна се предлага като начин за обяснение на присъствието на определени елементи във вулканичните региони на Луната. Изследването на екипа доведе до откриването на още нещо.
И откриха, че лунното ядро е много подобно на това на Земята - с външен течен слой и твърдо вътрешно ядро. Според тяхното моделиране, външното ядро има радиус от около 362 километра, а вътрешното от около 258 километра. Това е около 15 процента от целия радиус на Луната.
Екипът установи, че вътрешното ядро също има плътност от около 7822 килограма на кубичен метър, което е много близо до плътността на желязото.
Любопитно е, че през 2011 г. екип, ръководен от планетарния учен от НАСА Маршал Рене Вебер, откри подобен резултат, прилагайки тогавашните най-съвременни сеизмологични техники върху данните от Аполо за изследване на лунното ядро. Те откриха доказателства за твърдо вътрешно ядро с радиус около 240 километра и плътност около 8000 килограма на кубичен метър.
Техните резултати, според Брио и неговия екип, са потвърждение на тези по-ранни констатации и представляват доказателство за откриването на подобно на Земята лунно ядро. И това има някои интересни последици за еволюцията на Луната.
Знаем, че малко след като се е образувала, Луната е имала мощно магнитно поле, което започнало да намалява преди около 3,2 милиарда години. Такова магнитно поле се генерира от движение и конвекция в ядрото, така че това, от което е направено лунното ядро, е дълбоко свързано с това как и защо магнитното поле е изчезнало.
It's Official: Scientists Confirm What's Inside The Moon https://t.co/DunliEu6HN
— ScienceAlert (@ScienceAlert) October 4, 2023
Като се има предвид надеждата на човечеството да се върне на Луната в относително кратък срок, може би няма да е нужно да чакаме дълго за сеизмичната проверка на тези открития.
Изследването е публикувано в Nature.
