Новий погляд на дані сейсмічних експериментів, які залишили на Місяці космонавти Аполлон, дав дослідникам краще розуміння місячних внутрішніх приміщень. Ядро Місяця, схоже, дуже схоже на земне - з твердим внутрішнім ядром і розплавленим рідким зовнішнім ядром - і його розмір знаходиться в середині попередніх оцінок.
"Хоча раніше наявність рідкого ядра випливала з інших геофізичних вимірювань, ми здійснили перше безпосереднє сейсмічне спостереження за рідким зовнішнім ядром", - сказав доктор Рене Вебер, планетарний вчений з космічного польотного центру Маршалла НАСА, який керував команда дослідників.
Пасивний сейсмічний експеримент "Аполлон" вимірював сейсмічні хвилі на Місяці і складався з чотирьох сейсмометрів, розгорнутих на Місячній стороні під час місій "Аполлон" між 1969 і 1972 роками. Прилади безперервно фіксували рух землі до кінця 1977 року. Але дані вважалися досить слабкими через малу кількість станцій, відсутність спостереження за подіями на дальній стороні та втручання від «місячних землетрусів». Оскільки це були єдині доступні прямі вимірювання Місяця, різні дослідники розрізнялися за ключовими характеристиками, такими як радіус ядра, склад та стан ядра (тобто, твердий він чи розплавлений).
"Найглибший інтер'єр Місяця, особливо він має ядро, чи ні, був сліпою плямою для сейсмологів", - сказав Ед Гарнеро, професор Арізонського державного університету та член дослідницької групи. "Сейсмічні дані старих місій" Аполлон "були занадто галасливими, щоб зобразити Місяць з будь-якою впевненістю".
Вебер та її колеги повторно проаналізували дані Аполлона, використовуючи метод, який зазвичай використовується для обробки сейсмічних даних на Землі. Називану обробку масиву, сейсмічні записи додають разом або "складають" спеціальним чином та вивчають разом. Кілька записів, оброблених разом, дозволяють дослідникам видавати дуже слабкі сигнали. Глибину шарів, що відображають сейсмічну енергію, можна визначити, в кінцевому рахунку означаючи склад і стан речовини на різній глибині.
Цей метод може підсилити слабкі, важко виявлені сейсмічні сигнали, додаючи сейсмограми разом.
"Якщо енергія сейсмічної хвилі знижується і відскакує від якогось глибокого інтерфейсу на певній глибині, як межа кордової мантії Місяця, то цей сигнал" відлуння "повинен бути присутнім у всіх записах, навіть якщо нижче рівня фонового шуму", сказала Патті Лін, кандидат докторантури в АСУ та інший член команди. "Але коли ми додаємо сигнали разом, ця амплітуда відбиття ядра стає видимою, що дозволяє нам відображати глибокий Місяць".
Вебер розповів Space Magazine, що зсувні хвилі не проникають у райони рідини. "Отже, поки ми спостерігали відбиття стиснення від твердого внутрішнього серцевини, ми не (як очікувалося) спостерігали відхилення зсуву від внутрішнього серцевини, оскільки ця енергія відбивається на зовнішньому шарі серцевини".
Недавні дослідження показали, що Місяць мав порівняно невелике ядро, багате залізом, розміром приблизно від 250 до 430 км, або приблизно від 15 до 25% середнього його радіусу 1737,1 км. У нових вимірах ядро трохи більше.
"Ми розмістили кордон мантії в радіусі 330 км, приблизно 19% середнього радіуса Місяця", - сказав Вебер в електронному листі.
Ядро, багате залізом, має міцну внутрішню кулю в радіусі майже 240 км (150 миль) і зовнішню оболонку рідини, що має 90 км.
Нове дослідження також вказує на виснаженість летючого середовища, в якому місячне ядро містить невеликий відсоток легких елементів, таких як сірка, схожих на легкі елементи в серцевині Землі - сірку, кисень та інші.
Переглянуті дані про 30 років також підтверджують провідну теорію того, як утворився Місяць.
"Наявність шару розплаву та розплавленого зовнішнього ядра підтримує широко прийняту модель впливу місячних з великим впливом, яка передбачає, що Місяць міг сформуватися у повністю розплавленому стані", - сказав Вебер.
