Naukowcy potwierdzają, co jest we wnętrzu Księżyca: ScienceAlert

No cóż, wyrok został wydany. Księżyc nie jest zrobiony Zielony ser Po tym wszystkim.

Kompleksowe badanie opublikowane w maju wykazało, że wewnętrzne jądro Księżyca jest w rzeczywistości solidną kulą o gęstości podobnej do gęstości żelaza. Naukowcy mają nadzieję, że pomoże to rozstrzygnąć długotrwałą debatę na temat istnienia wewnętrznego jądra Księżyca solidny Lub ciekłyProwadzi to do dokładniejszego zrozumienia historii Księżyca, a co za tym idzie historii Układu Słonecznego.

„Nasze wyniki” Napisane przez zespół kierowany przez astronoma Arthura Briauda Francuskie Narodowe Centrum Badań Naukowych we Francji „kwestionuje ewolucję pola magnetycznego Księżyca dzięki dowodowi na istnienie wewnętrznego jądra i popiera scenariusz globalnej inwersji płaszcza, który zapewnia fundamentalny wgląd w harmonogram bombardowań Księżyca w pierwszy miliard lat istnienia Układu Słonecznego.”

Wewnętrzną strukturę obiektów w Układzie Słonecznym najskuteczniej bada się za pomocą danych sejsmicznych. Sposób, w jaki fale dźwiękowe powstające podczas trzęsień ziemi przemieszczają się i odbijają od materii znajdującej się wewnątrz planety lub księżyca, może pomóc naukowcom w stworzeniu szczegółowej mapy wnętrza ciała.

Dysponujemy danymi sejsmicznymi Księżyca zebranymi przez misję Apollo, ale rozdzielczość tych danych jest zbyt niska, aby dokładnie określić stan jądra wewnętrznego. Wiemy, że istnieje płynny rdzeń zewnętrznyAle to, co zawiera, jest wciąż przedmiotem dyskusji. Modele stałego rdzenia wewnętrznego i całkowicie płynnego rdzenia dobrze współpracują z danymi Apollo.

Aby dowiedzieć się raz na zawsze, Briaud i jego współpracownicy zebrali dane z misji kosmicznych i… Zasięg lasera księżycowego Eksperymenty mające na celu uzyskanie wglądu w różne cechy Księżyca. Należą do nich stopień zniekształcenia w wyniku oddziaływania grawitacyjnego z Ziemią, różnica w odległości od Ziemi i jej gęstość.

Następnie przeprowadzili modelowanie, korzystając z różnych typów baz, aby znaleźć ten, który najlepiej pasuje do danych obserwacyjnych.

Doszli do wielu interesujących wyników. Po pierwsze, modele bardzo przypominające to, co wiemy o Księżycu, opisują aktywne przewracanie się w głębi płaszcza Księżyca. Oznacza to, że gęstszy materiał znajdujący się wewnątrz Księżyca opada w kierunku środka, a mniej gęsty materiał unosi się do góry. Działanie to było od dawna proponowane jako sposób wyjaśnienia Obecność pewnych elementów W wulkanicznych obszarach Księżyca. Badania zespołu dodają kolejny punkt do listy dowodów „za”.

Odkryli, że jądro Księżyca jest bardzo podobne do jądra Ziemi, z płynną warstwą zewnętrzną i stałym jądrem wewnętrznym. Według ich modelu promień jądra zewnętrznego wynosi około 362 km (225 mil), a promień jądra wewnętrznego około 258 km (160 mil). Stanowi to około 15 procent promienia całego Księżyca.

Zespół odkrył również, że gęstość wewnętrznego jądra wynosi około 7822 kilogramów na metr sześcienny. To jest bardzo blisko Gęstość żelaza.

Co ciekawe, w 2011 roku zespół kierowany przez planetologa z NASA Marshalla, Rene Webera, doszedł do podobnego wniosku, korzystając z najnowocześniejszych wówczas technik sejsmicznych opartych na danych z programu Apollo do badania jądra Księżyca. Znaleźli dowody Jest to solidne jądro wewnętrzne o promieniu około 240 kilometrów i gęstości około 8000 kilogramów na metr sześcienny.

Briaud i jego zespół twierdzą, że ich odkrycia potwierdzają wcześniejsze ustalenia i stanowią bardzo mocny argument na rzecz istnienia jądra Księżyca podobnego do Ziemi. Ma to kilka interesujących implikacji dla ewolucji Księżyca.

Wiemy, że wkrótce po powstaniu Księżyc miał silne pole magnetyczne, które zaczęło słabnąć około 3,2 miliarda lat temu. Takie pole magnetyczne powstaje w wyniku ruchu i konwekcji w jądrze, więc to, z czego zbudowane jest jądro Księżyca, jest ściśle powiązane z tym, jak i dlaczego zanika pole magnetyczne.

Biorąc pod uwagę nadzieję ludzkości na powrót na Księżyc w stosunkowo krótkim czasie, być może nie będziemy musieli długo czekać na sejsmiczną weryfikację tych wyników.

Badanie zostało opublikowane w Natura.

Wersja tego artykułu została po raz pierwszy opublikowana w maju 2023 r.