Tämä kartta näyttää kuun painovoimakentän NASA: n GRAIL-tehtävän mittaamana. Kuvan luotto: NASA / ARC / MIT
Ensimmäiset tieteelliset tulokset NASA: n kahdesta GRAIL-kuun kiertoradalla tarjoavat uskomattoman yksityiskohdat Kuun sisätiloista ja korkeimman resoluution painovoimakenttäkartan taivaankappaleesta, mukaan lukien Maa.
Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) -tiedot osoittavat muinaisia sisäisiä rakenteita, joita aikaisemmin ei ollut tiedossa, tarjoaa yksityiskohtia, jotka ovat jopa viittä suuruusluokkaa parempia kuin Kuun aiemmat tutkimukset, ja tarjoaa ennennäkemättömän tiedon Kuun pinta- ja painovoimakentästä.
Kaksoisavaruusalus, lempinimeltään Ebb ja Flow, lähettää radiosignaaleja toisilleen ja kaikki niiden välisen etäisyyden muutokset, kun ne kiertävät Kuua, mitataan niin pieniksi muutoksiksi kuin 50 nanometriä sekunnissa. "Se on etanan liikkumisen nopeus 1/20 000", sanoi GRAIL-tutkimuksen päätutkija Maria Zuber puhuessaan tänään Yhdysvaltain geofysikaalisen liiton konferenssissa.
Uudet painovoimakartat paljastavat runsaasti ominaisuuksia, kuten tektoniset rakenteet, tulivuorenmuodostumat, altaan renkaat, kraatterin keskihuiput ja lukuisat yksinkertaiset, kulhoon muotoutuneet kraatterit. Tiedot osoittavat myös, että kuun painovoimakenttä on erilainen kuin minkä tahansa aurinkokuntamme maanpäällisen planeetan.
GRAIL-avaruusaluksen instrumentit voivat koettaa planeetan sisällä. Tänään julkaistut uskomattomat videot osoittavat runsaasti yksityiskohtia, joita joukkue kertoi vasta alkavansa tutkimaan.
Painovoiman vähentäminen pintaominaisuuksista tuottaa niin kutsutun Bouguer-painokartan. Jäljelle jää näkymä massan poikkeavuuksista Kuun sisällä, jotka johtuvat joko kuoren paksuuden tai vaipan tiheyden vaihtelusta. Yllä olevassa videossa näkyvät lähellä olevan pyöreät korotukset (punaisella) ilmaisevat tunnettuja massakonsentraatioita tai "maskonia", mutta myös monet vastaavat uudet löydetyt kaukaiset piirteet ovat näkyvissä.
"Yhdeksänkymmentäkahdeksan prosenttia paikallisesta painovoimasta liittyy topografiaan, kun taas 2 prosenttia on muita painovoimaominaisuuksia", Zuber sanoi. ”Voit nähdä kuun maskonien härän silmät, mutta muuten näemme sileän sisäpinnan. Ainoa tapa tämä voi tapahtua on, jos aikaiseen kuuhun kohdistuvat iskut hajottivat sisäpinnan. "
Nämä kuukartat osoittavat ”Bouguer” -painon poikkeamia NASA: n GRAIL-operaation mittaamana. Kuvaluotto: NASA / JPL-Caltech / CSM
Bougeur-painokartta paljasti myös todisteita muinaisesta vulkaanisesta aktiivisuudesta Kuun pinnan alla ja omituisista lineaarisista painovoima-anomalioista.
"Näimme ominaisuuksia, joita emme odottaneet Bouguerin painovoimakartan kaltevuuksilla", sanoi GRAIL-tutkija Jeff Andrews-Hanna. ”Tunnistimme suuren määrän lineaarisia painovoima-anomalia. Emme näe niistä mitään ilmaisua topografiakarttoilla, joten päättelemme, että nämä ovat muinaisia sisäisiä rakenteita. "
NASA: n GRAIL-operaatio on paljastanut lineaarisen painovoiman poikkeaman, joka leikkaa Crisium-altaan kuun läheisyydessä. GRAIL-painogradienttitiedot näytetään vasemmalla, anomalian sijainnin ollessa ilmoitettu. Punainen ja sininen vastaavat voimakkaampia painovoimagradienteja. NASA: n Lunar Reconnaissance Orbiterin Lunar Orbiter -laserkorkeusmittarin saman alueen topografiatiedot esitetään oikealla; nämä tiedot eivät osoita merkkejä painovoiman poikkeavuudesta. Luotto: NASA / JPL-Caltech / CSM
Esimerkiksi tämä kuva Crisium-altaasta, joka muodostaa yhden 'ihmisen kuun silmissä', painovoimakartat esittävät altaan ylittävän lineaarisen piirteen, kun taas topografiakarttoissa ei ole tällaista korreloivaa ominaisuutta. "Tämä kertoo meille painovoiman poikkeavuuden, joka muodostui ennen iskuja", Andrews-Hanna sanoi.
Nämä kuun läheisen ja kaukana olevan sivun kartat esittävät NASA: n GRAIL-operaation mittaamia painovoimagradienteja, jotka korostavat lineaarisen painovoiman poikkeavuuksia. Kuvaluotto: NASA / JPL-Caltech / CSM
Lisätiedot paljastavat, että Kuun sisäkuori melkein kokonaan hieroi. Lue lisää siitä toisessa artikkelissamme, joka käsittelee uusia GRAIL-tuloksia.
Muiden tietojen mukaan Kuun kuori on ohuempi kuin aiemmin ajateltiin.
"Käyttämällä GRAIL-painovoimatietoja löysimme kuoren keskimääräisen paksuuden 32-34 kilometriä, mikä on noin 10 km vähemmän kuin aiemmissa tutkimuksissa", sanoi GRAIL-tutkija Mark Wieczorek. ”Havaitsimme, että kuun alumiinin suuri määrä on melkein sama kuin maan. Tämä on sopusoinnussa äskettäisen hypoteesin kanssa, jonka mukaan Kuu on peräisin maapallon materiaaleista, kun se muodostui jättiläismäisen iskutapahtuman aikana. "
NASAn GRAIL-operaatio otti tämän videon ylöspäin Maan Kuun Mare Orientale -altaan yläpuolella. MoonKAM on kerännyt sen GRAILin Ebb-avaruusaluksella 7. ja 8. huhtikuuta 2012. Elokuvan tunnustus: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Päätehtävänsä aikana kaksi GRAIL-avaruusalusta kiertää vain 55 km Kuun pinnan yläpuolella. Tämän läheisen etäisyyden vuoksi GRAIL tuottaa parhaimmat painovoimakenttätiedot planeetalle, mukaan lukien Maa.
"GRACE kerää edelleen suurta tietoa maan painovoimakentästä, mutta koska maapallolla on ilmapiiri, GRACEn on kiertävä 500 km: n päässä", Zuber sanoi. "Mikään ei lyö matalaksi."
Zuber kertoi, että GRAIL-joukkue oppi GRACE: lta ja pystyi tekemään "joitain järkeviä parannuksia". Hän ehdotti myös, että tätä tekniikkaa olisi käytettävä jokaisessa aurinkokunnan planeettakehossa, ja hän antoi houkuttelevan idean: ”Kuvittele virtojen kartoittaminen Europa-alueen pinnan alla”, hän sanoi.
GRAIL suorittaa perustieteen tehtävän toukokuussa ja työskentelee tällä hetkellä laajennetussa tehtävässä, jossa alusten korkeus laskettiin vain 23 km: n yläpuolelle. "Olemme avaamassa uusia geofysiikan ikkunoita, ja kuulet pian uusien tietojoukkojen tulokset", sanoi GRAIL-tiimin jäsen Sami Asmar.
Myöhemmin samana päivänä pidetyssä AGU-konferenssissa Zuber paljasti, että huomenna, 6. joulukuuta 2012, joukkue laskee GRAIL-avaruusaluksen vain 11 km: n päähän kuunpinnan yläpuolelle.
Taiteilijakonsepti GRAIL-operaatiosta kahdella kaksois-avaruusaluksella, jotka kiertävät samanaikaisesti kuun ympäri, jotta mitattaisiin sen painokenttä ennennäkemättömällä yksityiskohdalla. Kuvan luotto: NASA / JPL
Laajennettu operaatio päättyy pian, joulukuun puolivälissä, ja pian sen jälkeen kaksi avaruusalusta kaatuu tarkoituksella kuun pintaan. Ryhmä kertoi tänään, että he vielä muotoilevat ideoita vaikutusskenaarioon ja harkitsevat mahdollisuutta kohdistaa kaatuu siten, että ne ovat NASAn Lunar Reconnaissance Orbiter -sovelluksen instrumenttien näkökentän sisällä.
