Ta zemljevid prikazuje gravitacijsko polje Lune, izmerjeno z NASA-ino misijo GRAIL. Kreditna slika: NASA / ARC / MIT
Prvi znanstveni rezultati NASA-jevih dvojnih lunarnih orbitov GRAIL zagotavljajo neverjetne podrobnosti o Lunovi notranjosti in zemljevidu gravitacijskega polja najvišje ločljivosti katerega koli nebesnega telesa, vključno z Zemljo.
Podatki laboratorija Gravity Recovery and Internal Laboratory (GRAIL) prikazujejo starodavne notranje strukture, ki so bile prej neznane, zagotavljajo podrobnosti, ki so do pet reda velikosti boljše od prejšnjih Lunskih študij, in prinašajo brez primere informacije o Lunovi površini in gravitacijskem polju.
Dvojno vesoljsko plovilo z vzdevkom Ebb in Flow pošiljata radijske signale drug drugemu in vse morebitne spremembe razdalje med obema, ko krožijo na Luno, se spreminjajo do 50 nanometrov na sekundo. "To je 1 / 20.000. Hitrost, ki jo polž premika," je na današnji konferenci Ameriške geofizične unije povedala Maria Zuber, glavna raziskovalka GRAIL.
Novi gravitacijski zemljevidi odkrivajo obilje funkcij, kot so tektonske strukture, vulkanske oblike, bazenovi obroči, osrednji vrhovi kraterjev in številni preprosti kraterji v obliki sklede. Podatki tudi kažejo, da je gravitacijsko polje Lune za razliko od katerega koli zemeljskega planeta v našem osončju.
Instrumenti na vesoljskem plovilu GRAIL lahko sondirajo znotraj planeta. Neverjetni danes objavljeni videoposnetki kažejo obilo podrobnosti, za katere je ekipa dejala, da se šele začnejo učiti.
Če odvzamemo gravitacijo od površinskih značilnosti, se imenuje Bouguerjeva gravitacijska karta. Ostaja namreč prikaz množičnih nepravilnosti znotraj Lune zaradi sprememb v debelini skorje ali gostote plašča. V zgornjem videoposnetku vidni krogi visokega kroga (v rdeči barvi) označujejo dobro znane masne koncentracije ali „maskone“, vendar so vidne tudi številne podobne novoodkrite funkcije.
"Osemindvajset odstotkov lokalne gravitacije je povezano s topografijo, dva odstotka pa z drugimi gravitacijskimi lastnostmi," je dejal Zuber. "Vidite lahko bikove oči luninih maskonov, sicer pa vidimo gladko notranjo površino. Edino tako se lahko zgodi, če udarci zgodnje Lune razbijejo notranjo površino. "
Na Lunovih zemljevidih so prikazane "Bouguerjeve" gravitacijske anomalije, izmerjene z NASA-ino misijo GRAIL. Kreditna slika: NASA / JPL-Caltech / CSM
Gravitacijska karta Bougeur je razkrila tudi dokaze o starodavni vulkanski aktivnosti pod površjem Lune in čudnih linearnih gravitacijskih anomalijah.
"V naklonih gravitacijske karte Bouguer je videl lastnosti, ki jih nismo pričakovali," je dejal Jeff Andrews-Hanna, preiskovalnik GRAIL-a. »Ugotovili smo veliko populacijo linearnih gravitacijskih anomalij. Na zemljevidih topografije ne vidimo nobenega izraza, zato sklepamo, da gre za starodavne notranje strukture. "
Nasina misija GRAIL je razkrila linearno gravitacijsko anomalijo, ki seka porečju Krisija na bližnji strani Lune. Podatki gravitacijskega gradienta GRAIL so prikazani na levi, z navedbo lokacije anomalije. Rdeča in modra ustrezata močnejšim gravitacijskim gradientom. Podatki o topografiji v istem območju iz Nasinega Lunarnega višinskega merilnika za lunarni orbiter so prikazani desno; ti podatki ne kažejo znakov gravitacijske anomalije. Zasluge: NASA / JPL-Caltech / CSM
Na primer, ta slika Krisijevega bazena, ki tvori enega od oči 'človeka na Luni', gravitacijske karte prikazuje linearno funkcijo, ki prečka bazen, medtem ko topografske karte nimajo take korelacijske lastnosti. "To nam pove gravitacijsko anomalijo, ki je nastala pred udarci," je dejala Andrews-Hanna.
Ti zemljevidi bližnje in daljne strani Lune prikazujejo gravitacijske gradiente, merjene z NASA-ino misijo GRAIL, s poudarkom na populaciji linearnih gravitacijskih anomalij. Kreditna slika: NASA / JPL-Caltech / CSM
Dodatni podatki razkrivajo, da je Lunova notranja skorja skoraj v celoti prašnata. Več o tem preberite v našem drugem članku o novih rezultatih GRAIL-a.
Drugi podatki razkrivajo, da je Lunova skorja tanjša, kot smo mislili.
"S pomočjo gravitacijskih podatkov GRAIL smo ugotovili, da je povprečna debelina skorje 32-34 kilometrov, kar je približno 10 km manj kot v prejšnjih raziskavah," je dejal Mark Wieczorek, sodelavec GRAIL. »Na Luni smo ugotovili, da je veliko aluminija skoraj enako kot na Zemlji. To je skladno z nedavno hipotezo, da Luna izhaja iz materialov z Zemlje, ko je nastala med velikanskim udarnim dogodkom. "
Nasina misija GRAIL je posnela ta preletni video nad bazenom Mare Orientale na Zemljini luni. Zbiral ga je MoonKAM na GRAIL-ovem vesoljskem plovilu Ebb 7. in 8. aprila 2012. Kredita filma: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Med prvo misijo sta dve vesoljski ladji GRAIL krožili le 55 km nad Lunovo površino. Zaradi te oddaljenosti GRAIL proizvaja najboljše podatke o gravitacijskem polju za kateri koli planet, vključno z Zemljo.
"GRACE še vedno zbira odlične podatke o zemeljskem gravitacijskem polju, a ker ima Zemlja ozračje, mora GRACE krožiti na 500 km," je dejal Zuber. "Nič ne pretepa."
Zuber je dejal, da se je ekipa GRAIL učila od GRACE in da so lahko naredili "nekaj preudarnih izboljšav." Predlagala je tudi, da bi bilo treba to tehnologijo uporabiti za vsako planetarno telo v sončnem sistemu in vrgla vabljivo idejo: "Zamislite si preslikavo tokov pod površjem Evrope", je dejala.
GRAIL je maja končal primarno znanstveno misijo in trenutno delajo v razširjeni misiji, kjer se je nadmorska višina spustila na samo 23 km nad gladino. "Odpiramo še eno okno za geofiziko in tako boste kmalu slišali rezultate iz novih nizov podatkov," je dejal Sami Asmar, član skupine GRAIL.
Na konferenci AGU pozneje istega dne je Zuber razkril, da bo jutri, 6. decembra 2012, ekipa spustila vesoljsko plovilo GRAIL na samo 11 km nad lunarno površino.
Umetniški koncept misije GRAIL, z dvema vesoljskima ladjama v tandemu v orbiti okoli Lune, ki merita njeno gravitacijsko polje v podrobnostih brez primere. Kreditna slika: NASA / JPL
Razširjena misija se bo končala kmalu, sredi decembra, kmalu zatem pa bosta obe vesoljski ladji namerno strmoglavili na lunarno površino. Ekipa je danes povedala, da še vedno oblikuje ideje za scenarij učinka in preučuje možnost ciljne nesreče, tako da so v polju pregledovanja instrumentov Nasinega Lunar Reconnaissance Orbiterja.
