Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 18.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Миссия GRAIL проливает свет на образование гигантских лунных морей

Миссия GRAIL проливает свет на образование гигантских лунных морей
shortstoryf

Новые результаты миссии Gravity Recovery and Interior Laboratory (сокращённо GRAIL) предоставили понимание влияния ударов метеоритов в ранней истории Солнечной Системы. Причём, как известно, этот процесс включал воздействие не только на Луну, но и на другие твёрдые тела Системы, такие как Земля, Марс и спутники внешних планет.

Луна Море Восточное

Изображение лунного Моря Восточного от Lunar Reconnaissance Orbiter. Источник: NASA/GSFC/Arizona State University

В двух работах, которые были опубликованы в журнале Science, исследователи пытаются понять происхождение гигантского лунного бассейна под названием Море Восточное. Также, в рамках данной работы учёные попытались ответить на вопрос о том, как этот бассейн, образовавшийся примерно 3.8 миллиарда лет назад, повлиял на геологическое состояние Луны.

Море Восточное расположено вдоль юго-западной оконечности Луны, с её левого края для наблюдателя с Земли. Это лунное море является самым большим и ярко выраженным примером того, что называется мультикольцевой структурой. Дело в том, что ударные кратеры, имеющие в диаметре более 300 километров, называются бассейнами. С увеличением своих размеров все кратеры имеют тенденцию к усложнению своей структуры, часто формируя многократные концентрические кольца, возвышающиеся над средним уровнем поверхности. Море Восточное имеет диаметр около 930 километров и три отчётливых кольца, которые формируют рисунок. похожий на мишень.

Мультикольцевые бассейны наблюдаются на многих твёрдых и ледяных мирах в нашей Солнечной Системе, но до сих пор учёные были не в состоянии прийти к общему решению по поводу того, как эти кольца формируются. Для того, чтобы точно ответить на этот вопрос, требовалось знание о структуре кратера ниже поверхности. И именно эта информация содержится в научных данных о гравитационной силе, собранных во время миссии GRAIL.

Мощные удары метеоритов, которые сформировали такие бассейны, как Море Восточное, играли важную роль в ранней геологической истории нашего естественно спутника. Столкновения с летящими космическими телами были чрезвычайно разрушительными, изменяющими всю поверхность, событиями, которые вызвали существенный разлом, расплавление и сотрясение коры молодой Луны. Такой удар, также, мог выбросить поверхностный материал, который скрывал под собой старые особенности, которые изначально находились под поверхностью. Такое понимание о слоистой структуре выброшенного вещества учёные используют, чтобы определить возраст лунных особенностей.

Важность Моря Восточного

Море Восточное гравитация

Значения ускорения свободного падения в области Моря Восточного. Значения представлены в миллигалах. Источник: NASA/JPL-Caltech

Поскольку учёные выяснили, что Море Восточное может быть довольно полезным в понимании процессов ударов гигантских метеоритов, они составили программу полётов миссии GRAIL таким образом, чтобы предоставить максимум времени для изучения этого моря в конце существования миссии. Орбиты двух зондов миссии были уменьшены таким образом, чтобы они пролетали над гористыми кольцами кратера на высотах не более 2 миллионов километров.

Особенно интересным для исследователей был размер первичного кратера, который сформировался во время удара. Когда этот же участок начали бомбардировать меньшие кратеры, то первичный начал постепенно стираться, поэтому сейчас характеристики могут быть выведены исключительно из его размера. Прошлые исследования предполагали, что каждое из трёх колец Моря Восточного могли быть остатками начального кратера.

А уже в новых исследованиях учёные попытались определить размер первого кратера посредством измерения гравитационных сил с помощью зондов GRAIL. Их анализ показал, что первичный кратер был размерами где-то между двух внутренних колец. Анализ также показал, что удар выбросил примерно 3.4 миллиона кубических километров лунного вещества.

«Мы были в состоянии показать, что ни одно из колец в этом лунном бассейне не относится к первичному ударному кратеру. Вместо этого складывается такое чувство, что, когда происходят очень сильные столкновения, такие, которые могли сформировать бассейны вроде Моря Восточного, поверхность тела испытывает такие сильные нагрузки, что все признаки удара попросту стираются», — Мария Цубер, научный руководитель миссии GRAIL в Массачусетском технологическом институте, ведущий автор работы.

«Море Восточное всегда оставалось загадкой для нас, начиная с первых наблюдений за гравитацией Луны несколько десятилетий назад. Теперь мы в состоянии распознать отдельные элементы коры, которые оставляют свои подписи в гравитационной силе, и коррелировать их с компьютерными моделями», — Грег Нейман, соавтор работы в Центре космических полётов НАСА.

Воспроизведение колец

Второе исследование описывает то, как учёные смогли успешно смоделировать формирование Моря Восточного, чтобы воспроизвести структуру кратера, согласно наблюдениям GRAIL. Эти наблюдения показывают впервые то, как сформировались кольца этого бассейна.

«Поскольку наши модели показывают, как формировалась структура недр согласно тому, что наблюдала миссия GRAIL, мы уверены, что получили понимание формирования этого бассейна примерно на 4 миллиарда лет назад», — Брендон Джонсон из университета Брауна, ведущий автор второго исследования.

Эти результаты также проливают свет и на другую тайну Луны: удары гигантских метеоритов должны были выбросить на поверхность вещество мантии Луны, но вместо этого, состав поверхности кратера совпадает с составом коры. Поэтому, учёные постоянно задавались вопросом о том, куда делось всё вещество мантии? Моделирование показывает, что глубокий первоначальный кратер начал быстро сокращаться, заставляя вещество с внешних границ стекать внутрь, покрывая собой мантию.

Это удачное исследование Моря Восточного означает, что другие бассейны с кольцевыми структурами, невидимые на снимках, могли быть обнаружены благодаря их подписям в гравитационной силе. Это может относиться к кольцевым структурам, спрятанным ниже лунных морей — больших тёмных областей затвердевшей лавы. К таким морям можно отнести Море Спокойствия и Море Ясности.

По информации НАСА.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google