14.10.2024

Наша Луна может быть полна «лунной жижи»

Анализируя данные о приливах на Луне, полученные в ходе двух миссий НАСА, ученые смогли разглядеть удивительные внутренние структуры единственного естественного спутника Земли.

Ученые давно знают состав коры, мантии и ядра Луны. Но новое исследование предполагает, что гипотетический слой расплавленной «лунной слизи» может существовать в нижней мантии.

Эксперты пришли к такому выводу после изучения данных, собранных в ходе двух миссий НАСА, которые касались приливных эффектов на Луне в месячном и годовом масштабе.

После проведения серии симуляций с различными составами лунного грунта только модель с включенным расплавленным слоем соответствовала имеющимся данным.

Эффекты приливов иногда рассматриваются как явление, свойственное только Земле, поскольку тяга Луны ( а также Солнца) постоянно меняет береговые линии по всему миру. Однако Луна испытывает свои собственные приливы, поскольку Земля также испытывает свои собственные тяги.

Очевидно, что лунная сторона этой космической игры в перетягивание каната не приводит к таким же изменениям побережья (поскольку у Луны нет никаких побережий), но эти приливы влияют на форму и гравитацию Луны . Поскольку эти приливные явления зависят (по крайней мере частично) от внутренней структуры Луны, можно анализировать приливные данные и определять, что именно происходит внутри Луны.

Теперь ученые из NASA и Университета Аризоны сделали именно это. Они изучали данные, полученные за восемь лет с Lunar Reconnaissance Orbiter, первоначально запущенного в 2009 году, и миссии NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL), которая использует два спутника под названием «Ebb» и «Flow» для отслеживания гравитационных изменений Луны. Запущенная в 2011 году миссия GRAIL была рассчитана всего на три месяца, но вместо этого продлилась почти целый год, прежде чем оба спутника врезались в поверхность Луны.

Эти зонды предоставили ценные данные для ученых, стремящихся понять внутреннюю часть ближайшего небесного соседа Земли . В новом исследовании, опубликованном в журнале AGU Advances , ученые проанализировали ранее установленные ежемесячные гравитационные изменения и разработали понимание годовых изменений, используя эти два набора данных. Затем они начали создавать симуляции внутренней части Луны, чтобы выяснить, какая комбинация лучше всего соответствует реальным данным, почерпнутым из гравитационных изменений Луны. Они обнаружили, что невозможно воспроизвести наблюдаемые результаты без включения маловязкого или «липкого» слоя в нижней мантии. Хотя это не прямое наблюдение этой расплавленной «лунной слизи», как некоторые ее называют , в настоящее время это самое убедительное доказательство ее существования.

Под силикатной корой Луны находится мантия из оливина (минерала, богатого магнием и железом), которая была непосредственно обнаружена с помощью телескопических наблюдений за обнажениями в кратерах Аристарх и Коперник. Ее твердое ядро ​​состоит из металлов, таких как никель и железо, но это составляет всего около 20 процентов диаметра Луны, что довольно мало, учитывая, что ядро ​​Земли составляет чуть больше половины диаметра планеты . По мнению исследователей, этот липкий, расплавленный слой должен состоять из ильменита, который является основным источником титана на Земле . И это приводит к еще одному озадачивающему вопросу: что именно удерживает эту липкую массу в расплавленном состоянии?

«Такой мягкий слой, часто считающийся частичным расплавлением, необходимо поддерживать», — говорится в статье. «Существование и поддержание такой зоны, часто объясняемое существованием частичного расплавления, имеет значение для наших знаний о термическом состоянии и эволюции Луны ».Поскольку люди продолжают неустанно стремиться к созданию постоянных баз на Луне к концу следующего десятилетия, маловероятно, что эта липкая загадка останется без ответа надолго.

Даррен Орф.