Ученые долго ломали голову над вопросом, в каком агрегатном состоянии находится внутреннее ядро Луны (жидкое или твердое). Эти данные позволят более точно понять историю нашего спутника, а затем и всей Солнечной системы
Луна Фото: Thomas Campbell/NASA
Так, ученым удалось выяснить, что сердце Луны — это твердый шар с плотностью, подобной прочной стали.
«Наши результаты, — пишет команда под руководством астронома Артура Брио из Национального центра научных исследований во Франции, — ставят под сомнение эволюцию магнитного поля Луны благодаря демонстрации существования внутреннего ядра и поддерживают сценарий глобального переворачивания мантии. Это дает существенное представление о хронологии бомбардировки Луны в первый миллиард лет существования Солнечной системы».
Изучение внутреннего состава объектов Солнечной системы наиболее эффективно осуществляется с помощью сейсмических данных. То, как акустические волны, порожденные землетрясениями, проходят сквозь материал внутри планеты или Луны и отражаются от него, может помочь ученым создать подробную карту внутреннего строения объекта.
«У нас есть сейсмические данные Луны, собранные миссией «Аполлон», но их разрешение слишком низкое, чтобы точно определить состояние внутреннего ядра. Мы знаем, что есть жидкое внешнее ядро, но то, что оно охватывает, остается под вопросом. Модели твердого внутреннего ядра и полностью жидкого ядра одинаково хорошо согласуются с данными “Аполлона”», — отмечают ученные.
Чтобы выяснить это раз и навсегда, Брио и его коллеги собрали данные космических миссий и экспериментов по лазерному определению расстояния до Луны, чтобы составить профиль различных ее характеристик. Среди них — степень деформации нашего спутника в результате гравитационного взаимодействия с Землей, изменение его расстояния от Земли и плотность.
Интересное по теме: NASA хочет построить на Луне жилой дом: для чего
Изображение Николя Сартера / Géoazur (лаборатория Обсерватории Лазурного Берега Университета Кот-д’Ивуара), на котором изображены различные методы исследования свойств Луны и ее структуры
Далее они провели моделирование с различными типами ядра, чтобы определить, какое из них больше всего соответствует данным наблюдений.
Они сделали несколько интересных выводов. Во-первых, модели, которые больше всего напоминали то, что мы знаем о Луне, описывают активное переворачивание лунной мантии глубоко внутри. Это означает, что более плотный материал внутри Луны опускается к центру, а менее плотный поднимается вверх. Такую активность уже давно предлагали как способ объяснения присутствия определенных элементов в вулканических регионах спутника. Исследование команды добавляет еще один аргумент «за».
Они обнаружили, что лунное ядро очень похоже на земное — с внешним жидким слоем и твердым внутренним ядром. Согласно их моделированию, внешнее ядро имеет радиус около 362 километров (225 миль), а внутреннее ядро имеет радиус около 258 километров (160 миль). Это примерно 15% от всего радиуса Луны.
Внутреннее ядро, как обнаружила команда, также имеет плотность около 7,822 килограммов на кубический метр. Это очень близко к плотности железа.
Интересно, что в 2011 году команда под руководством планетолога NASA Маршалла Рене Вебера получила подобный результат, используя самые современные на то время сейсмологические методы на данных «Аполлона» для изучения лунного ядра. Они нашли доказательства наличия твердого внутреннего ядра радиусом около 240 километров и плотностью около 8000 килограммов на кубический метр.
По словам Брио и его команды, полученные результаты подтверждают предыдущие выводы и являются достаточно весомым аргументом в пользу того, что ядро Луны подобно земному. И это имеет интересные последствия для определения эволюции Луны.
«Мы знаем, что вскоре после своего образования Луна имела мощное магнитное поле, которое начало уменьшаться примерно 3,2 млрд лет назад. Такое магнитное поле генерируется движением и конвекцией в ядре, поэтому то, из чего состоит лунное ядро, имеет большое значение для того, как и почему магнитное поле исчезло», — говорится в отчете ученых.
Учитывая надежду человечества вернуться на Луну в относительно короткие сроки, возможно, нам не придется долго ждать сейсмического подтверждения этих выводов.
Ранее мы писали, что китайцы планируют колонизировать Луну, а NASA показало места будущей высадки на наш спутник (фото).
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Телескоп «Хаббл» зафиксировал одно из самых ярких событий во Вселенной
МКС NASA выведут из эксплуатации: кто заменит
Телескоп Хаббл обнаружил новую яркую галактику — фото
