Asta explica multe. Cel mai mare crater al Lunii are o bucată de metal încorporată în el, care este de 5 ori mai mare decât Insula Mare din Hawaii
Unul dintre cele mai mari cratere din Sistemul Solar se află pe Luna noastră. Se numește bazinul South Pole-Aitken (SPA) și are 2.500 km (1.600 mile) în diametru și 13 km (8,1 mile) adâncime. Un nou studiu spune că bazinul poate conține o bucată enormă de metal care este mai mare decât Insula Mare din Hawaii.
Studiul, intitulat „ Structura adâncă a polului sud lunar-bazinul Aitken ,” este publicat în Geophysical Research Letters. Autorul principal este Peter B. James, profesor asistent de geofizică planetară la Colegiul de Arte și Științe din Baylor. Se bazează pe date de la NASA Recuperare gravitațională și laborator interior (GRAIL) misiune.
Bazinul SPA este cel mai mare crater de impact universal recunoscut din Sistemul Solar. Nu poate fi văzut de pe Pământ pentru că se află pe partea îndepărtată a Lunii. Are formă ovală și, dacă ar fi pe Pământ, s-ar întinde de la Waco, Texas, până la Washington, DC. Cu o adâncime de 13 km (8,1 mi), craterul este de aproximativ șase ori mai adânc decât este lat. Statutul său de una dintre cele mai vechi structuri bine conservate de pe Lună face din bazinul SPA un subiect de mare interes științific.
Îngropată sub acest crater uriaș este o bucată enormă de metal.
O grafică în culori false a părții îndepărtate a Lunii care arată craterul de impact. Credit imagine: NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona
„Imaginați-vă că luați un morman de metal de cinci ori mai mare decât Insula Mare din Hawaii și îl îngropați în subteran. Cam atât am detectat masa neașteptată”, a spus autorul principal Peter B. James.
Masa este probabil la sute de mile sub suprafața lunară, dar, așa cum spune lucrarea, „Ar putea fi o anomalie de densitate mare distribuită într-o gamă modestă de adâncimi, sau ar putea fi o anomalie de densitate subtilă distribuită pe toată adâncimea mantalei. ”
Această imagine arată excesul de masă a mantalei pe unitate de suprafață. Un mare exces de masă în interiorul sudic al bazinului Polul Sud-Aitken coincide cu depresiunea centrală, conturată aici cu un cerc gri întrerupt. Liniile negre marchează cele mai potrivite elipse pentru inelul interior, inelul exterior și scarpa exterioară al bazinului Polul Sud-Aitken. Credit imagine: James et. al., 2019.
Misiunea GRAIL a NASA a fost lansată în 2011 și a petrecut aproximativ un an cartografiind gravitația Lunii înainte de a fi prăbușită în Lună într-o ultimă manevră. GRAIL a folosit două nave spațiale pe aceeași orbită lunară. Se numeau GRAIL-A și GRAIL-B sau Ebb and Flow.
Pe măsură ce EBB și FLOW au zburat peste zone cu mase diferite, s-au deplasat puțin spre sau departe unul de celălalt. Instrumentele de precizie de pe nava spațială GRAIL măsoară aceste schimbări, iar datele au fost folosite pentru a genera o imagine de înaltă rezoluție a câmpului gravitațional al Lunii.
Harta gravitațională a Lunii creată de GRAIL. Roșul reprezintă excesele de masă, iar albastrul reprezintă deficiențe de masă. Credit imagine: De NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC – Harta gravitațională a Lunii GRAIL, Domeniu Public, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106
Unul dintre obiectivele științifice ale GRAIL a fost de a determina structura subterană a bazine de impact și originea lunare masconi (concentrații de masă.) Acest studiu provine din acest efort și combină datele GRAIL cu datele din Orbiter de recunoaștere lunară (LRO.)
„Când am combinat acele date GRAIL cu datele de topografie lunară de la Lunar Reconnaissance Orbiter, am descoperit masa neașteptat de mare de sute de mile sub bazinul Polul Sud-Aitken”, a spus James.
Oricare ar fi acea materie densă, ea trage podeaua craterului în jos cu mai mult de o jumătate de milă, potrivit lui James. Simulările pe computer sugerează că masa ar putea fi o bucată enormă de nichel și fier și că a fost nucleul unui asteroid care a lovit Luna și s-a așezat în mantaua superioară.
„Una dintre explicațiile acestei mase suplimentare este că metalul de la asteroidul care a format acest crater este încă încorporat în mantaua Lunii”, a spus James într-un Comunicat de presă . Potrivit noii lucrări, „excesul de masă observat în manta este aproximativ echivalent cu... un miez de fier-nichel cu diametrul de 95 km în mantaua Lunii”.
O schema a structurii Lunii. Credit imagine: De Bryan Derksen la Wikipedia în engleză – Transferat de la en.wikipedia la Commons de către Liftarn folosind CommonsHelper., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4489173
Ei au făcut matematica și matematica au spus...
„Am făcut calculele și am arătat că un nucleu suficient de dispersat al asteroidului care a produs impactul ar putea rămâne suspendat în mantaua Lunii până în prezent, mai degrabă decât să se scufunde în miezul Lunii”, a spus James.
Dar asta nu este singura posibilitate. Doar cea evidentă.
Masa de material ar putea fi o relicvă a formării Lunii. Este posibil să fie o concentrație de oxizi denși din ultima etapă de solidificare a oceanului magmei lunare. Luna s-a format în urmă cu aproximativ 4,51 miliarde de ani, probabil ca urmare a ciocnirii Pământului cu o veche protoplanetă numită Theia . La scurt timp după formare, acum 4,5 miliarde de ani, oceanele sale de magmă s-au răcit și s-au solidificat. Pe măsură ce s-au răcit și s-au solidificat, unul dintre ultimii oxizi formați ar fi fost FeTiO3, cunoscut și sub numele de ilmenit . Este foarte dens și ar putea explica anomalia.
Este dificil de determinat natura exactă a materialului de sub bazinul SPA. Pare extrem de puțin probabil ca o concentrație uriașă de fier și nichel, dacă asta este, să se afle chiar sub unul dintre cele mai mari cratere de impact ale Sistemului Solar, fără ca cele două să fie conectate.
Dacă a fost rezultatul unui impact de asteroid, când s-a întâmplat? După cum a spus James pentru Universe Today, „Nu știm, dar dacă Luna era prea fierbinte în momentul impactului, metalul dens din miezul impactorului ar fi trebuit probabil să se scufunde până la miezul Lunii, caz în care. nu l-am vedea.”
Marginea craterului conservată din jurul SPA oferă dovezi importante pentru stabilirea momentului impactului. După cum a spus James pentru Universe Today, „Nu am vedea nici o margine conservată dacă SPA s-ar forma într-un ocean de magmă. Prin urmare, probabil că Luna a avut șansa să se răcească oarecum înainte ca acest impact să aibă loc.
O altă imagine a bazinului Polul Sud-Aitken de la sonda Kaguya din Japonia. De Ittiz – Operă proprie, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035
Este diferit de alte cratere
Bazinul SPA este diferit de alte cratere de impact de pe Lună. Alte cratere au un model de anomalii gravitaționale, dar SPA nu. James a spus astăzi Universului că SPA „are o regiune largă de gravitație slabă corelată cu o depresiune topografică care este creată de anomalia densă a mantalei care cântărește suprafața Lunii”.
O comparație alăturată a SPA (dreapta) și Bazinul Oriental al Lunii (stânga.) Observați modelul bullseye din bazinul de impact Orientale și absența unui model bullseye în bazinul SPA. Credit imagine: NASA/GRAIL
Potrivit lui James, bazinul este „unul dintre cele mai bune laboratoare naturale pentru studierea evenimentelor de impact catastrofale, un proces străvechi care a modelat toate planetele stâncoase și lunile pe care le vedem astăzi”.
Deblocarea secretelor bazinului SPA va necesita mai multă muncă. Excluderea fie a unui impact de asteroizi, fie a oxizilor din solidificarea magmei ca cauză a anomaliei va necesita simulări îmbunătățite. După cum a spus James pentru Universe Today, „Cel mai bun mod de a exclude un scenariu sau altul ar fi să efectuezi simulări mai noi și mai bune.”
Surse:
- Comunicat de presă: Anomalie de masă detectată sub cel mai mare crater al Lunii
- Lucrare de cercetare: Structura adâncă a Polului Sud Lunar? Bazinul Aitken
- Intrare Wikipedia: Polul Sud – bazinul Aitken
- NASA: Misiunea GRAIL