Kuun muoto poikkeaa yksinkertaisesta pallasta tavalla, jonka tutkijat ovat kamppailleet selittääkseen. Kun kuu jäähtyi ja kiinteytyi yli neljä miljardia vuotta sitten, vuorovesi- ja pyörimisvoimien veistosvaikutukset jäivät paikoilleen.
Tähtitieteilijöiden mielestä kuu muodostui, kun epärehellinen planeetta, joka oli suurempi kuin Mars, iski maapallon loistavalla, vilkkuvalla iskulla. Pilvi nousi 13 700 mailia (22 000 km) maan päälle, missä se tiivistyi lukemattomiksi kiinteiksi hiukkasiksi, jotka kiertävät maata. Ajan myötä nämä kuulet muodostuivat kuuksi.
Joten kuun veistoi maan gravitaatio get-go-toiminnasta. Vaikka tutkijat ovat jo pitkään postuloineet, että vuoroveden voimat auttoivat muovaamaan sulaa kuuta, uusi tutkimus antaa paljon yksityiskohtaisemman käsityksen pelin lisävoimista.
Ian Garrick-Bethell UCSC: stä ja hänen kollegansa tutkivat NASA: n Lunar Reconnaissance Orbiterin (LRO) keräämiä topografisia tietoja ja tietoja kuun painovoimakentästä, jonka viraston kaksois-GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) keräsi.
Pian kuun muodostumisen jälkeen kuori irrotettiin alla olevasta vaipasta välivaiheen magman valtameren avulla. Tämä aiheutti valtavia vuorovesivoimia. Napoissa, joissa taipuminen ja kuumeneminen olivat suurimmat, kuori ohenee, kun taas paksin kuori muodostui ekvaattoreihin. Garrick-Bethel vertasi tätä sitruunanmuotoon sitruunan pitkän akselin osoittaessa maata kohti.
Mutta tämä prosessi ei selitä miksi kohouma löytyy nyt vain kuun reunalta. Voit odottaa näkeväsi sen molemmin puolin, koska vuoroveillä on symmetrinen vaikutus.
”Vuonna 2010 löysimme yhden alueen, joka sopii vuoroveden lämmitystehoon, mutta tutkimuksessa jätettiin auki lopullinen kuu ja siihen ei sisältynyt vuoroveden kiertoon liittyviä muodonmuutoksia. Tässä lehdessä yritimme tuoda kaikki nämä näkökohdat yhteen ”, Garrick-Bethell sanoi lehdistötiedotteessa.
Mahdolliset kiertovoimat aiheuttavat pyörivän kuun tasoittumisen hiukan napoihin ja pullistumisen päiväntasaajan lähellä. Sillä olisi ollut samanlainen vaikutus kuun muotoon kuin vuoroveden lämmitys - molemmat jättivät selkeät allekirjoitukset kuun painovoimakentässä. Koska kuori on kevyempi kuin alla oleva vaippa, painovoiman signaalit paljastavat muutoksia kuun sisäisessä rakenteessa, joista monet voivat johtua aiemmista voimista.
Mielenkiintoista on, että Garrick-Bethell ja hänen kollegansa havaitsivat, että kuun kokonaispainokenttä ei ole enää linjassa topografian kanssa. Kuun pitkä akseli ei osoita suoraan kohti maata, kuten se todennäköisesti teki, kun kuu ensin muodostui; sen sijaan se on noin 30 astetta tasainen.
"Kauan sitten meitä kohtaan ollut kuu on siirtynyt, joten emme enää katso kuun ensisijaisia kasvoja", sanoi Garrick-Bethell. ”Massan jakautumisen muutokset muuttivat kuun suuntaa. Kraatterit poistivat jonkin verran massaa, ja tapahtui myös sisäisiä muutoksia, jotka todennäköisesti liittyivät siihen, kun kuu aktivoitui vulkaanisesti. "
Näiden prosessien yksityiskohdat ja ajoitus ovat edelleen epävarmoja, mutta uuden analyysin pitäisi auttaa valaisemaan vuorovesivoimia ja pyörimisvoimia, jotka ovat runsas koko aurinkokunnan ja galaksin välillä. Loppujen lopuksi nämä yksinkertaiset voimat ovat auttaneet lähimmän naapurimme ja kauimman eksoplaneetan muodostamisessa.
Tulokset on julkaistu tänään Nature-lehdessä.