Ученые наконец подтвердили, что находится внутри Луны

Что ж, вердикт вынесен. В конце концов, Луна состоит не из зеленого сыра.

Тщательное исследование показало, что внутреннее ядро ​​Луны на самом деле представляет собой твердый шар с плотность аналогична железу. Исследователи надеются, что это поможет разрешить долгий спор о том, является ли внутреннее ядро ​​Луны твердым или расплавленным, и приведет к более точному пониманию истории Луны и, соответственно, истории Солнечной системы.

«Наши результаты, — пишет группа под руководством астронома Артура Брио из Французского национального центра научных исследований во Франции, — ставят под сомнение эволюцию магнитного поля Луны благодаря демонстрации существования внутреннего ядра и поддерживают глобальную сценарий переворачивания мантии, который дает существенное представление о хронологии лунной бомбардировки в течение первого миллиарда лет существования Солнечной системы».

Изучение внутреннего состава объектов в Солнечной системе наиболее эффективно выполняется с помощью сейсмических данных. То, как акустические волны, создаваемые землетрясениями, проходят и отражаются от материала внутри планеты или луны, может помочь ученым создать подробную карту внутренней части объекта.

У нас есть лунные сейсмические данные, собранные миссией «Аполлон», но его разрешение слишком низкое, чтобы точно определить состояние внутреннего ядра. Мы знаем, что существует жидкое внешнее ядро, но то, что оно включает в себя, остается предметом споров. Модели твердого внутреннего ядра и полностью жидкого ядра одинаково хорошо работают с данными Аполлона.

Чтобы выяснить это раз и навсегда, Брио и его коллеги собрали данные космических миссий и экспериментов по лазерной дальнометрии Луны. составить профиль различных лунных характеристик. К ним относятся степень его деформации в результате гравитационного взаимодействия с Землей, изменение расстояния от Земли и плотность.

Затем они провели моделирование с различными типами ядер, чтобы определить, какие из них наиболее точно соответствуют данным наблюдений.

Они сделали несколько интересных выводов. Во-первых, модели, наиболее близкие к тому, что мы знаем о Луне, описывают активный переворот глубоко внутри лунной мантии. Это означает, что более плотный материал внутри Луны падает к центру, а менее плотный материал поднимается вверх. Эта активность давно предлагалась как способ объяснения присутствия определенных элементов в вулканических областях Луны. Исследование команды добавляет еще один пункт в список доказательств.

И они обнаружили, что лунное ядро ​​очень похоже на земное — с внешним слоем жидкости 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 около 15 процентов от всего радиуса Луны.

Внутреннее ядро, как обнаружила команда, также имеет плотность около 7822 кг на кубический метр. Это очень близко к плотности железа.

Любопытно, что в 2011 году группа под руководством планетолога НАСА Маршалл Рене Вебер получила аналогичный результат, используя самые современные сейсмологические методы на данных Аполлона. для изучения лунного ядра. Они обнаружили доказательства наличия твердого внутреннего ядра радиусом около 240 километров и плотностью около 8000 кг на кубический метр.

Их результаты, по словам Брио и его команды, являются подтверждением этих более ранних выводов, и представляют собой довольно веские доводы в пользу земного лунного ядра. И это имеет некоторые интересные последствия для эволюции Луны.

Мы знаем, что вскоре после ее образования у Луны было мощное магнитное поле, которое начало ослабевать около 3,2 миллиарда лет назад. Такое магнитное поле создается движением и конвекцией в ядре, поэтому то, из чего состоит лунное ядро, имеет прямое отношение к тому, как и почему исчезло магнитное поле.

Учитывая надежду человечества вернуться на Луну в относительно быстро, возможно, нам не придется долго ждать сейсмической проверки этих результатов.

Исследование опубликовано в Nature.