Ez sok mindent megmagyaráz. A Hold legnagyobb kráterébe egy fémdarab van beágyazva, ami ötször nagyobb, mint a Hawaii nagy szigete
A Naprendszer egyik legnagyobb krátere a Holdunkon található. Déli-sark-Aitken (SPA) medencének hívják, átmérője 2500 km (1600 mérföld), mélysége pedig 13 km. Egy új tanulmány szerint a medence hatalmas fémdarabot tartalmazhat, amely nagyobb, mint a Hawaii Big Island.
A tanulmány címe „ A Hold déli sarkának mélyszerkezete – Aitken-medence ” – olvasható a Geophysical Research Letters-ben. Vezető szerzője Peter B. James, a Baylor's College of Arts & Sciences bolygógeofizikai adjunktusa. Ez a NASA adatain alapul Gravitációs helyreállítási és belső laboratórium (GRAIL) küldetés.
A SPA medence a legnagyobb, általánosan elismert becsapódási krátere a Naprendszerben. A Földről nem látható, mert a Hold túlsó oldalán van. Ovális alakú, és ha a Földön lenne, a texasi Wacótól Washington DC-ig terjedne. A 13 km-es (8,1 mérföld) mélységű kráter körülbelül hatszor mélyebb, mint széles. A Hold egyik legrégebbi, jól megőrzött építményeként a SPA-medencét tudományos érdeklődés övezi.
Ez a hatalmas kráter alatt hatalmas fémdarab van eltemetve.
Hamis színű grafika a Hold túlsó oldaláról, amely a becsapódási krátert mutatja. A kép elismerése: NASA/Goddard Űrrepülési Központ/Arizonai Egyetem
„Képzeld el, hogy veszel egy halom fémet, amely ötször nagyobb, mint a Hawaii-sziget, és elásod a föld alá. Nagyjából ennyi váratlan tömeget észleltünk” – mondta a vezető szerző Peter B. James.
A tömeg valószínűleg több száz mérföldnyire van a Hold felszíne alatt, de ahogy a lap írja: „Ez lehet egy nagy sűrűségű anomália, amely szerény mélységtartományban oszlik el, vagy lehet egy finom sűrűségi anomália, amely a köpeny mélységében eloszlik. ”
Ez a kép a köpenytöbbletet mutatja területegységenként. A Déli-sark-Aitken-medence déli belsejében nagy tömegtöbblet egybeesik a központi mélyedéssel, amelyet itt egy szaggatott szürke kör vázol. A fekete vonalak jelzik a legjobban illeszkedő ellipsziseket a Déli-sark-Aitken medence belső gyűrűjéhez, külső gyűrűjéhez és külső szegélyéhez. A kép forrása: James et. al., 2019.
A NASA GRAIL küldetését 2011-ben indították el, és körülbelül egy évet töltött a Hold gravitációjának feltérképezésével, mielőtt egy utolsó manőverrel a Holdba csapódott volna. A GRAIL két űrhajót használt ugyanazon a holdpályán. Ezeket GRAIL-A-nak és GRAIL-B-nek, vagy Ebbnek és Flow-nak hívták.
Ahogy az EBB és a FLOW különböző tömegű területek felett repültek, egy kicsit egymás felé vagy egymástól távolodtak. A GRAIL űrszondán lévő precíziós műszerek mérik ezeket a változásokat, és az adatokat felhasználták a Hold gravitációs mezőjének nagy felbontású képének előállítására.
A Hold gravitációs térképe, amelyet a GRAIL készített. A piros a tömegtöbbletet, a kék pedig a tömeghiányt jelöli. A kép jóváírása: NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC – A GRAIL holdgravitációs térképe, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106
A GRAIL egyik tudományos célja az volt, hogy meghatározza a felszín alatti szerkezetét hatásmedencék és a Hold eredete mascons (tömegkoncentrációk.) Ez a tanulmány ebből az erőfeszítésből származik, és egyesíti a GRAIL-adatokat a Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO.)
„Amikor ezeket a GRAIL-adatokat a Lunar Reconnaissance Orbiter holdtopográfiai adataival kombináltuk, váratlanul nagy tömeget fedeztünk fel több száz mérföldnyire a Déli-sark-Aitken-medence alatt” – mondta James.
Bármi is legyen ez a sűrű anyag, James szerint több mint fél mérfölddel lefelé húzza a kráter fenekét. Számítógépes szimulációk azt sugallják, hogy a tömeg egy hatalmas nikkel- és vasdarab lehet, és egy aszteroida magja volt, amely becsapódott a Holdba, és a köpeny felső részében feküdt.
'Ennek a többlettömegnek az egyik magyarázata az, hogy a krátert létrehozó aszteroidából származó fém még mindig be van ágyazva a Hold köpenyébe' - mondta James. sajtóközlemény . Az új cikk szerint „a köpenyben megfigyelt többlettömeg megközelítőleg megegyezik egy 95 km átmérőjű vas-nikkel maggal a Hold köpenyében”.
A Hold szerkezetének vázlata. A kép forrása: Bryan Derksen az angol Wikipédiáról – A Liftarn a CommonsHelper segítségével, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4489173 tette át az en.wikipediáról a Commonsba
Megszámolták, és a matek azt mondta…
„Kiszámoltuk, és megmutattuk, hogy a becsapódást végrehajtó aszteroida kellően szétszórt magja a mai napig a Hold köpenyében maradhat, ahelyett, hogy a Hold magjába süllyedne” – mondta James.
De nem ez az egyetlen lehetőség. Csak a nyilvánvaló.
Az anyag tömege a Hold keletkezésének maradványa lehet. Lehetséges, hogy ez a holdmagma-óceán megszilárdulásának utolsó szakaszából származó sűrű oxidok koncentrációja. A Hold körülbelül 4,51 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, valószínűleg annak eredményeként, hogy a Föld összeütközött egy ősi protobolygóval, ún. Theia . Nem sokkal kialakulása után, 4,5 milliárd évvel ezelőtt, magma-óceánjai lehűlnek és megszilárdultak. Ahogy lehűlnek és megszilárdultak, az egyik utolsó keletkező oxid a FeTiO3, más néven ilmenit . Nagyon sűrű, és megmagyarázhatja az anomáliát.
Nehéz meghatározni a SPA medence alatti anyag pontos természetét. Rendkívül valószínűtlennek tűnik, hogy a vas és a nikkel hatalmas koncentrációja, ha ez az, közvetlenül a Naprendszer egyik legnagyobb becsapódási krátere alatt található anélkül, hogy a kettő összekapcsolódna.
Ha ez egy aszteroida becsapódás eredménye volt, mikor történt? Ahogy James a Universe Todaynek elmondta: „Nem tudjuk, de ha a Hold túl meleg volt a becsapódás idején, az ütközésmérő magjából származó sűrű fémnek valószínűleg le kellett volna süllyednie egészen a Hold magjáig, ebben az esetben nem látnánk.'
A SPA körül megőrzött kráterperem fontos bizonyítékul szolgál a becsapódás időpontjának megállapításához. Ahogy James a Universe Today-nek elmondta: „Nem látnánk megmaradt peremet sem, ha az SPA magma-óceánban alakulna ki. Ezért a Holdnak valószínűleg volt esélye valamelyest lehűlni, mielőtt ez a becsapódás bekövetkezett.'
Egy másik kép a Déli-sark-Aitken medencéről a japán Kaguya szondáról. Ittiz – Saját munka, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035
Más, mint a többi kráter
A SPA medence különbözik a Holdon található többi becsapódási krátertől. Más kráterek gravitációs anomáliáinak a bikaszem-mintája van, de az SPA-ban nem. James ma azt mondta az Universe-nak, hogy az SPA 'széles, gyenge gravitációs régiója korrelál egy topográfiai mélyedéssel, amelyet a Hold felszínét lenyomó sűrű köpeny-anomália hoz létre'.
A SPA (jobbra) és a Hold keleti medencéjének (balra) egymás melletti összehasonlítása. Figyelje meg a telitalálat-mintát az Orientale becsapódási medencében, valamint a telitalálat-minta hiányát a SPA-medencében. A kép forrása: NASA/GRAIL
James szerint a medence „az egyik legjobb természetes laboratórium a katasztrofális hatások tanulmányozására, egy ősi folyamatra, amely formálta a ma látható összes sziklás bolygót és holdat”.
A SPA medence titkainak feltárása több munkát igényel. Az anomália okának számító aszteroida becsapódás vagy a magma megszilárdulásából származó oxidok kizárása jobb szimulációkat igényel. Ahogy James az Universe Today-nek elmondta: „Az egyik vagy a másik forgatókönyv kizárásának legjobb módja az lenne, ha újabb és jobb szimulációkat hajtanánk végre.”
Források:
- Sajtóközlemény: Tömeges anomáliát észleltek a Hold legnagyobb krátere alatt
- Kutatási papír: A Hold déli sarkának mélyszerkezete? Aitken-medence
- Wikipédia szócikk: Déli-sark–Aitken-medence
- NASA: GRÁL küldetés