Yksi aurinkokunnan suurimmista kraattereista on kuuillamme. Sitä kutsutaan etelänavan ja Aitkenin (SPA) vesistöalueeksi, ja sen halkaisija on 2500 km ja syvyys 13 km. Uuden tutkimuksen mukaan altaassa voi olla valtava metallipala, joka on suurempi kuin Havaijin iso saari.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Lunar South Pole-Aitken -altaan syvä rakenne”, on julkaistu geofysikaalisen tutkimuksen kirjeissä. Sen pääkirjailija on Peter B. James, planeettojen geofysiikan apulaisprofessori Baylorin taiteiden ja tieteen korkeakoulussa. Se perustuu NASA: n Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) -operaation tietoihin.
SPA-allas on aurinkokunnan suurin yleisesti tunnustettu iskulaatikko. Sitä ei voi nähdä maan päältä, koska se on Kuun toisella puolella. Se on soikea ja jos se olisi maan päällä, se venyisi Wacosta, Texasista, Washingtoniin. Kraatteri on 13 km: n syvyydessä noin kuusi kertaa syvempi kuin leveä. Sen asema yhtenä vanhimmista, hyvin säilyneistä kuun rakenteista tekee SPA-altaasta suuren tieteellisen kiinnostuksen kohteen.
Tämän mahtavan kraatterin alle on haudattu valtava metallipala.
”Kuvittele, että otat kasa metallia viisi kertaa suurempi kuin Havaijin iso saari ja hautaat sen maan alle. Se on suunnilleen kuinka paljon odottamatonta massaa havaitsimme ”, sanoi pääkirjailija Peter B. James.
Massa on todennäköisesti satoja mailia kuun pinnan alla, mutta kuten paperissa sanotaan: "Se voi olla suuri tiheys poikkeavuus, joka on jakautunut vaatimattomalle syvyysalueelle, tai se voi olla hienovarainen tiheyden poikkeavuus, joka on jakautunut vaipan syvyyteen. ”
NASA: n GRAIL-operaatio käynnistettiin vuonna 2011, ja se vietti noin vuoden Kuun painovoiman kartoittamiseen ennen kuin se törmäsi Kuuhun viimeisen liikkeen aikana. GRAIL käytti kahta avaruusalusta samassa kuun kiertoradalla. Niitä kutsuttiin GRAIL-A ja GRAIL-B tai Ebb and Flow.
Kun EBB ja FLOW lentävät alueilla, joilla on erilaiset massat, ne siirtyivät hiukan kohti tai poispäin toisistaan. GRAIL-avaruusaluksen tarkkuusinstrumentit mittaavat nämä muutokset, ja tietoja käytettiin korkean resoluution kuvan tuottamiseksi Kuun gravitaatiokentästä.
Yksi GRAILin tieteellisistä tavoitteista oli määrittää iskuallasten pintarakenne ja kuun maskonien alkuperä (massapitoisuudet). Tämä tutkimus perustuu tähän pyrkimykseen, ja siinä yhdistetään GRAIL-tiedot Lunar Reconnaissance Orbiterin (LRO) tietoihin.
"Kun yhdistimme GRAIL-tiedot kuun topografiatietoihin Lunar Reconnaissance Orbiterista, löysimme odottamattoman suuren määrän satoja mailia etelänavan ja Aitkenin altaan alla", James sanoi.
Mikä tahansa tiheä asia on, se vetää kraatterin lattiasta yli puoli mailia, Jamesin mukaan. Tietokonesimulaatiot viittaavat siihen, että massa voi olla valtava nikkelin ja raudan palat ja että se oli Kuuhun osuvan ja ylemmän vaipan päälle asteroidin ydin.
"Yksi tämän ylimääräisen massan selityksistä on, että tämän kraatterin muodostaneen asteroidin metalli on edelleen upotettu Kuun vaippaan", James sanoi lehdistötiedotteessa. Uuden tutkimuksen mukaan "vaipassa havaittu ylimääräinen massa on suunnilleen yhtä suuri kuin ... Kuun vaipan vaipan halkaisijaltaan 95 km: n rauta-nikkeliydin."
He tekivät matematiikan ja matematiikan sanoivat ...
"Teimme matematiikan ja osoitimme, että riittävän hajaantunut asteroidin ydin, joka aiheutti iskun, voisi olla ripustettuna Kuun vaipan päähän nykypäivään sen sijaan, että vajoaisi Kuun ytimeen", James sanoi.
Mutta se ei ole ainoa mahdollisuus. Vain itsestään selvä.
Materiaalimassa voi olla jäänne Kuun muodostumisesta. On mahdollista, että se on tiheiden oksidien pitoisuus kuun magman valtameren kiinteytymisen viimeisestä vaiheesta. Kuu muodostui noin 4,51 miljardia vuotta sitten, luultavasti seurauksena maan törmäyksestä muinaisen Theian nimisen protoplaneetan kanssa. Pian sen muodostumisen jälkeen, 4,5 miljardia vuotta sitten, sen magma-valtameret jäähtyivät ja kiinteytyivät. Kun ne jäähtyivät ja kiinteytyivät, yksi viimeisimmistä muodostuneista oksidista olisi ollut FeTiO3, joka tunnetaan myös nimellä ilmeniitti. Se on erittäin tiheä ja voisi selittää poikkeavuuden.
SPA-altaan alla olevan materiaalin tarkka luonne on vaikea määrittää. Vaikuttaa erittäin epätodennäköiseltä, että valtava rauta- ja nikkelikonsentraatio, jos sellainen se on, on yhden aurinkokunnan suurimman iskukraattorin alla, ilman että nämä kaksi olisi kytketty toisiinsa.
Jos se johtui asteroidi-iskusta, milloin se tapahtui? Kuten James kertoi Space Magazine: lle, ”Emme tiedä, mutta jos kuu oli törmäyksen aikana liian kuuma, iskulaitteen ytimen tiheän metallin olisi todennäköisesti pitänyt upota aina alas Kuun ytimeen, jolloin emme näe sitä. ”
Säilyvä kraaterireunus SPA: n ympärillä tarjoaa tärkeitä todisteita vaikutusajan määrittämiseksi. Kuten James kertoi Space Magazine: lle, ”Emme myöskään näkisi säilöttyä vannetta, jos SPA muodostuisi magman valtamereen. Siksi Kuulla todennäköisesti oli mahdollisuus jäähtyä jonkin verran ennen kuin tämä vaikutus tapahtui. ”
Se on erilainen kuin muut kraatterit
SPA-allas eroaa muista Kuun iskukraattereista. Muilla kraatereilla on härän silmäkuvio painovoimavirheistä, mutta SPA: lla ei ole. James kertoi Space Magazine -lehdelle, että SPA: lla "on laaja heikon painoalueen alue, joka korreloi topografisen masennuksen kanssa, jonka aiheuttaa tiheä vaipan anomalia, joka painaa Kuun pintaa".
Jamesin mukaan allas on "yksi parhaista luonnonlaboratorioista katastrofaalisten vaikutustapahtumien tutkimiseksi, muinainen prosessi, joka muovasi kaikki kiviset planeetat ja kuut, joita tänään näemme".
SPA-altaan salaisuuksien vapauttaminen vaatii lisää työtä. Joko asteroidi-iskun tai oksidien poistaminen magman jähmettymisestä poikkeaman syynä, vaatii parannettuja simulaatioita. Kuten James kertoi Space Magazine: lle, "Paras tapa sulkea pois yksi tai toinen skenaario olisi suorittaa uudempia ja parempia simulaatioita."
Lähteet:
- Lehdistötiedote: Massanomalia havaittiin Kuun suurimman kraatterin alla
- Tutkimusaineisto: Kuu etelänavan syvä rakenne? Aitkenin valuma-alue
- Wikipedian merkintä: Etelänavan – Aitkenin valuma-alue
- NASA: GRAIL-operaatio
