Изменения в гравитации Луны намекают на неожиданное движение глубоко под ее поверхностью
Наличие частично расплавленного слоя между каменистой мантией Луны и твердым металлическим ядром выглядит более вероятным после исследования ее изменяющейся формы и гравитации.
Исследователи из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и Университета Аризоны проанализировали новые данные, описывающие жесткость Луны под гравитационным воздействием Земли и Солнца, нахождение его массы вряд ли будет точным на всем протяжении.
Скорее, мантия Луны имеет толстую липкую зону, которая поднимается и опускается, как наши приливы и отливы.
«Внутреннее моделирование показывает, что эти значения могут быть сопоставлены только с помощью зона низкой вязкости (LVZ) в основании лунной мантии», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.
Идея об этом нетвердом слое выдвигалась исследователями уже несколько десятилетий, но до сих пор доступные данные не могли точно сказать, существует ли этот слой на самом деле.
Под влиянием гравитационного притяжения Земли и Солнца Луна испытывает приливной эффект – не в виде океанов, а физических деформаций формы Луны и гравитационного поля.
Для этого исследования команда использовал новые показания, полученные Лабораторией гравитационного восстановления и внутренних процессов НАСА (GRAIL) и Лунным разведывательным орбитальным аппаратом. Эти измерения впервые позволили исследователям оценить лунные приливные изменения на ежегодной основе.
Компьютерные модели, описывающие природу горной породы глубоко внутри Луны на ее орбите Земля указывает на то, что слой под твердой мантией должен быть хотя бы несколько вязким, чтобы цифры соответствовали.
Это поднимает дополнительные вопросы: как эта зона попала туда? И что держит его горячим? Чтобы узнать наверняка, потребуются дальнейшие исследования, но команда, стоящая за этим исследованием, считает, что здесь может быть замешан минерал ильменит из оксида титана и железа.
«Наличие LVZ в нижнем основании Луны мантии легче всего объяснить частичным плавлением в богатом ильменитом слое, что делает Луну похожей на Марс, где частичное плавление было недавно обнаружено на основе анализа сейсмических данных», — пишут исследователи.
Как и в случае с изучением Земли, требуются некоторые догадки, чтобы судить о том, что находится в сотнях и тысячах километров под поверхностью, но все это очень обоснованные догадки, основанные на том, что мы знаем о лунах и планетах.
Мы знаем, что мантия над этой LVZ состоит в основном из минерала оливина, и о ней можно рассказать целую историю на протяжении нескольких миллиардов лет. Если в ближайшие годы мы сможем создать постоянную базу на Луне, сейсмические данные, полученные с самой лунной поверхности, смогут рассказать нам больше о том, что происходит под поверхностью.
«Существование Эта зона имеет глубокие последствия для теплового состояния и эволюции Луны», — пишут исследователи.
Результаты исследования опубликованы в журнале AGU Advances.
