Один з найбільших кратерів Сонячної системи знаходиться на нашому Місяці. Його називають басейном Південний полюс-Ейткен (СПА) і діаметром 2500 км (1600 миль) і глибиною 13 км. Нове дослідження говорить про те, що в басейні може бути величезний шматок металу, більший за Великий острів Гаваїв.
Дослідження під назвою «Глибока структура лучного південно-полярного басейну Ейткен» опубліковано у «Геофізичних дослідженнях». Це головний автор - Пітер Б. Джеймс, доцент кафедри планетарної геофізики в коледжі мистецтв і наук Бейлора. Він базується на даних місії NASA's Gravity Recovery and Internal Laboratory (GRAIL).
Басейн SPA - це найбільший загальновизнаний кратер удару Сонячної системи. Його не можна побачити із Землі, оскільки він знаходиться на далекій стороні Місяця. Він має овальну форму, і якби він був на Землі, він би тягнувся від Вако, Техас до Вашингтона, округ Колумбія. З глибиною 13 км (8,1 милі) кратер приблизно в шість разів глибший, ніж широкий. Його статус однієї з найдавніших, добре збережених споруд на Місяці робить басейну СПА предметом великого наукового інтересу.
Похований під цим крагантовим кратером - це величезний шматок металу.
"Уявіть, як взяти купу металу в п'ять разів більше, ніж Великий Острів Гаваїв, і поховати її під землею. Це приблизно стільки несподіваної маси, яку ми виявили ", - сказав головний автор Пітер Б. Джеймс.
Маса, ймовірно, сотні миль під місячною поверхнею, але, як йдеться у статті, "це може бути аномалія великої щільності, розподілена в невеликому діапазоні глибин, або це може бути аномалія тонкої щільності, розподілена по всій глибині мантії. "
Місія НАСА GRAIL була запущена в 2011 році і витрачала близько року на картографування сили тяжіння Місяця, перш ніж в один кінцевий маневр зазнала аварії на Місяці. GRAIL використовував два космічні апарати на одній місячній орбіті. Їх називали GRAIL-A і GRAIL-B, або Ebb and Flow.
Коли EBB і FLOW пролітали над областями з різною масою, вони трохи рухалися в сторону або вбік один від одного. Прецизійні прилади на космічному кораблі GRAIL вимірюють ці зміни, і ці дані були використані для створення зображення з високою роздільною здатністю гравітаційного поля Місяця.
Однією з наукових цілей GRAIL було визначення підповерхневої структури басейнів удару та походження місячних масконів (масових концентрацій.) Це дослідження випливає з цих зусиль і поєднує дані GRAIL з даними з Місячного оркестру розвідки (LRO.)
"Коли ми поєднали ці дані GRAIL з даними місячної топографії з Місячної розвідувальної орбіти, ми виявили несподівано велику кількість маси сотень миль під басейном Південний полюс-Ейткен", - сказав Джеймс.
Як би там не було щільної матерії, за словами Джеймса, це тягне підлогу кратера вниз більше ніж на півмилі. Комп'ютерні симуляції дозволяють припустити, що ця маса може бути величезним шматочком нікелю і заліза, і що це ядро астероїда, який вразив Місяць і оселився у верхній мантії.
"Одне з пояснень цієї додаткової маси полягає в тому, що метал з астероїду, який формував цей кратер, все ще вбудований у мантію Місяця", - заявив Джеймс у прес-релізі. Згідно з новою статтею, «надмірна маса, яка спостерігається в мантії, приблизно еквівалентна… залізо-нікелевому ядру діаметром 95 км в мантії Місяця».
Вони зробили математику і математику ...
"Ми зробили математику і показали, що достатньо розсіяне ядро астероїда, який здійснив удар, може залишатися призупиненим у мантії Місяця до наших днів, а не опускатися до ядра Місяця", - сказав Джеймс.
Але це не єдина можливість. Просто очевидний.
Маса матеріалу може бути пережитком утворення Місяця. Можливо, це концентрація щільних оксидів з останньої стадії затвердіння океану місячної магми. Місяць утворився близько 4,51 мільярда років тому, ймовірно, в результаті зіткнення Землі зі стародавньою протопланетою під назвою Тея. Незабаром після того, як він утворився, 4,5 мільярда років тому, його магматичні океани охололи і затверділи. Коли вони охолоджувались і тверділи, одним із останніх оксидів, що утворився, був би FeTiO3, також відомий як ільменіт. Це дуже щільно і може пояснити аномалію.
Визначити точний характер матеріалу під басейном SPA важко. Це здається вкрай малоймовірним, що величезна концентрація заліза та нікелю, якщо це так, є саме під одним із найбільших кратерів Сонячної системи, не будучи двома.
Якщо це було наслідком удару астероїда, коли це сталося? Як сказав Джеймс для журналу Space Magazine, "ми не знаємо, але якби Місяць був занадто гарячим під час удару, щільний метал із серцевини ударника, ймовірно, повинен був просісти аж до ядра Місяця, і в цьому випадку ми б цього не бачили ».
Збережений кратерний край навколо СПА дає важливі докази для встановлення часу удару. Як заявив Джеймс для журналу Space Magazine, "ми також не побачили б збережений край, якби SPA сформувався в магміному океані. Тому Місяць, швидше за все, мав шанс трохи охолонути до того, як відбувся цей вплив.
Він відрізняється від інших кратерів
Басейн SPA відрізняється від інших кратерів ударів по Місяці. Інші кратери мають характер тяжкості аномалій тяжіння очей, але SPA - це не так. Джеймс заявив Space Magazine, що SPA "має широку область слабкої сили тяжіння, пов'язану з топографічною депресією, що створюється щільною аномалією мантії, що важить вниз по поверхні Місяця".
За словами Джеймса, басейн є "однією з найкращих природних лабораторій для вивчення катастрофічних подій, що давньоруський процес, який формував усі скелясті планети та місяці, які ми бачимо сьогодні".
Розблокування секретів басейну SPA вимагатиме більше роботи. Виключення удару астероїду або оксидів від затвердіння магми, оскільки причина аномалії потребує вдосконалення моделювання. Як Джеймс заявив Space Magazine, "Найкращий спосіб виключити той чи інший сценарій - це виконати новіші та кращі імітації".
Джерела:
- Прес-реліз: Масова аномалія виявлена під найбільшим кратером Місяця
- Дослідницький документ: Глибока структура Південного полюса Місяця - басейн Айткена
- Запис у Вікіпедії: басейн Південного полюса - Ейткен
- НАСА: Місія GRAIL
