https://bodybydarwin.com
Slider Image

Månens sydpol gömmer något massivt och mystiskt

2020

Det är 50 år sedan Apollo 11, men vår kunskap om månen är fortfarande anmärkningsvärt liten. Vi har bara skrapat ytan på vad det finns att veta, helt bokstavligen. Ett nyligen publicerat publikation i Geophysical Research Letters beskriver upptäckten av en massiv - verkligen massiv - kropp med material som sitter hundratals mil under månens största krater. Och forskare är stumpade vad det är och hur det kom dit.

”Först trodde vi inte riktigt, ” säger H. Jay Melosh, geofysiker vid Purdue University och medförfattare till den nya studien. "Vissa andra månbäcken har varit kända för att ha massa avvikelser, " som de som först upptäcktes 1968 av lunar omloppsuppdrag som föregick Apollo-programmet. "Men South Pole-Aitken Basin var aldrig känd för att ha en massanomali av den typen."

South Pole-Aitken Basin är hem för solens största kända krater. Över 1 200 mil bred, flera mil djup, och tänkt att vara ungefär 4 miljarder år gammal, sitter det på månens bortre sida, vilket är anledningen till att du aldrig har upptäckt det under alla dina erfarenheter månen tittar. Den okända massan som sitter under krateret tros ligga över 370 miles under jord och är ungefär fem gånger större än Hawaiis Big Island.

Även om vi inte kan se det och inte har något faktiskt sätt att studera vad som är direkt under månens yta direkt, vet vi att det lurar där tack vare allvar. Planeter och månar som skadar genom rymden utövar inte ett enhetligt tyngdfält. Det varierar baserat på massfördelningen i kroppen.

Vi kan mäta månens tyngdfält genom att flyga en satellit över ytan. Starkare drag, orsakad av mer massa, kommer att göra att rymdskeppet accelererar mot ytan. Omvänt, när satelliten flyger över regioner med en lättare massa, kommer den att studsa upp i höjd. Genom att sammanställa alla flyginformationen får du en kartläggning av månens gravitationsfält och en indikation på vilka delar som innehåller mer massa än andra.

Detta är väldigt lätt att göra för den nära sidan av månen som vetter mot oss, men historiskt sett har det varit omöjligt att kommunicera med någonting som passerar runt bortre sidan. NASA åtgärdade denna situation för sitt uppdrag för Gravity Recovery och Interior Laboratory, eller GRAIL. De skickade två månbana 2011 och 2012 och tillbringade ett år på att samla in gravitationsfält och geologidata genom att mäta förändringen i avståndet mellan de två rymdskeppet när de kretsade om månen. Det var en otroligt hög precision för sin tid.

Flera av den nya studien s författare var en del av GRAIL-teamet och var intresserade av att gräva in i gravitationsanomalier uppmätta under studien. Några studerade specifikt data som indikerade att en gravitationsanomali kom från Sydpolen-Aitkenbassängen. När de kombinerade dessa mätningar med måntopografidata som förvärvats av Lunar Reconnaissance Orbiter, visste teamet att något bisar låg djupt under ytan.

Baserat på vad som var känt vid den tiden, ansågs regionen vara i isostasy, eller ett gravitationsjämviktstillstånd. Vi tyckte att det var osannolikt att det kunde stödja någon form av tyngdkraftsanomali. Och ändå fortsatte analyserna att visa detta tyngdkraftsöverskott. Uppgifterna indikerade också att det inte kunde ligga nära ytan t måste vara djupt under jord och var tillräckligt tung för att väga bassängen av mer än en halv mil.

En tidig teori föreslog att avvikelsen var gjord av täta kristaller, men det fanns inget bra sätt att förklara hur dessa kristaller faktiskt hade bildats. Ingen av oss var särskilt övertygade av det, säger Melosh. Det är verkligen en slags ad-hoc tolkning.

Den dominerande förklaringen som forskarna har samlat bakom är att massan består av metall (förmodligen järn-nickel) från kärnan i projektilen som påverkade månen för länge sedan och faktiskt skapade krateret i första hand. Forskarna var lite ovilliga att gå med den tolkningen, eftersom det verkar lite mer fantastiskt att underhålla, men Melosh tycker att teorin har blivit starkare med tiden.

Sammantaget kastar upptäckten av denna sak en skiftnyckel i våra pågående försök att förstå månens geologi mer detaljerat. Det finns några nutida modeller som antyder att månens inre fortfarande är tillräckligt varm för att underlätta mantelkonvektion, där den värmen gör det möjligt för månens insider att röra sig. Om vi ​​tillämpar det vi vet om hur denna process fungerar på jorden till månen, skulle det betyda att denna anomala massa skulle ha sjunkit djupt in i och smälts samman med månkärnan. Det är uppenbart att det fortfarande är avstängt, så forskare sitter nu fast och försöker ta reda på om dessa modeller är korrekta eller om vi har något annat som händer här.

En tät avvikelse som denna borde ha sjunkit och gått med i månens kärna säger Melosh. Det faktum att det fortfarande finns där kan berätta för oss att månen är styvare och kallare än vi en gång trodde. Melosh föreslår att vi behövde revidera våra modeller till något som står för en mer solid måne, snarare än en mer smält modell.

Omskrivning och körning av dessa typer av beräkningar är emellertid ganska intensiv, och det är inte klart om vi kan lösa detta mysterium när som helst snart. Det är osannolikt att vi får en bättre bedömning av gravitationsfältet än vad GRAIL åstadkom, men "vad vi kan göra säger att Melosh är lokaliserande vad detta är seismiskt, och det skulle vara ytterligare en anledning till det mycket diskuterade men aldrig implementerade seismiska nätverket. " Det förslag som han hänvisar till skulle skapa nya seismometrar runt månen för att samla in data om all seismisk aktivitet. Dessa data kan användas för att förstå månens inre i mycket bättre detalj, inklusive vad massan under Sydpolen-Aitkenbassängen är gjord av. "Vi skulle lära oss mycket mer om månen på det sättet."

Bara sju riktigt utmärkta pennor

Bara sju riktigt utmärkta pennor

Psykologer kopplade en gång autism till schizofreni - och skyllde mammor för båda

Psykologer kopplade en gång autism till schizofreni - och skyllde mammor för båda

Motion verkar verkligen hjälpa till med depression

Motion verkar verkligen hjälpa till med depression