Eden največjih kraterjev Osončja je na naši Luni. Imenuje se bazen Južni pol-Aitken (SPA) in ima premer 2500 km (1.600 mi) in globok 13 km. Nova študija pravi, da lahko bazena vsebuje ogromen kovinski kos, ki je večji od Velikega otoka Havajev.
Študija z naslovom "Globoka struktura Lunarnega južnega pola-Aitken kotline" je objavljena v Geofizičnih raziskovalnih pismih. Glavni avtor je Peter B. James, docent za planetarno geofiziko na Baylor's College of Arts & Sciences. Temelji na podatkih iz Nasine misije Gravity Recovery and Internal Laboratory (GRAIL).
Bazen SPA je največji splošno priznani krater za udarce v Osončju. Z Zemlje ga ni mogoče videti, ker je na drugi strani Lune. Ima ovalno obliko, in če bi bila na Zemlji, bi se raztezala od Waca, Teksasa do Washingtona. Z globino 13 km (8,1 mi) je krater približno šestkrat globlji, kot je širok. Zaradi statusa ene najstarejših, dobro ohranjenih struktur na Luni so bazena SPA predmet veliko znanstvenega zanimanja.
Pod tem kraterjem gargantuan je ogromen kos kovine.
"Predstavljajte si, da vzamete kup kovin, petkrat večji od velikega otoka Havajev in ga zakopljete pod zemljo. To je približno toliko nepričakovane mase, ki smo jo zaznali, "je povedal glavni avtor Peter B. James.
Masa je verjetno na stotine milj pod lunino površino, toda kot piše v prispevku, "To bi lahko bila anomalija velike gostote, razporejena po skromnem območju globin, ali pa bi lahko šlo za subtilno anomalijo gostote, porazdeljeno po globini plašča. ”
Nasina misija GRAIL je bila predstavljena leta 2011 in je približno eno leto preslikala Lunovo gravitacijo, preden se je z enim zadnjim manevrom strmoglavila na Luno. GRAIL je v isti lunarni orbiti uporabljal dve vesoljski ladji. Imenovali so jih GRAIL-A in GRAIL-B ali Ebb in Flow.
Ko sta EBB in FLOW letela nad območji z različno maso, sta se nekoliko premaknila drug proti drugemu ali stran od njega. Natančni instrumenti na vesoljskem plovilu GRAIL merijo te spremembe in podatki so bili uporabljeni za ustvarjanje slike z visoko ločljivostjo gravitacijskega polja Lune.
Eden izmed znanstvenih ciljev družbe GRAIL je bil določiti strukturo podzemnih površin in izvor lunarnih maskonov (masne koncentracije.) Ta študija izhaja iz tega prizadevanja in združuje podatke GRAIL s podatki iz Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO.)
"Ko smo združili te podatke GRAIL s podatki o lunarni topografiji iz Lunarnega izvidniškega orbiterja, smo odkrili nepričakovano veliko maso na stotine milj pod bazenom Južni pol-Aitken," je dejal James.
Kakor koli je že gosta zadeva, po Jamesu potegne tla kraterja navzdol za več kot pol milje. Računalniške simulacije kažejo, da bi lahko bila masa ogromen kos niklja in železa ter da je bilo jedro asteroida, ki je prizadel Luno in se nasel v zgornjem plašču.
"Ena od razlag te dodatne mase je, da je kovina iz asteroida, ki je tvoril ta krater, še vedno vgrajena v Lunovo plašč," je dejal James v sporočilu za javnost. Po novem dokumentu je "presežna masa, opažena v plašču, približno enaka ... jedru železa in niklja s premerom 95 km v Lunovi prevleki."
Naredili so matematiko in matematiko ...
"Naredili smo matematiko in pokazali smo, da lahko dovolj razpršeno jedro asteroida, ki je povzročilo udar, ostane obešeno v luninem plašču do današnjega dne, namesto da bi potonilo v jedro Lune," je dejal James.
Toda to ni edina možnost. Samo očitno.
Masa materiala bi lahko bila relikvija Lunove tvorbe. Možno je, da gre za koncentracijo gostih oksidov iz zadnje faze strjevanja lunine magme v oceanu. Luna je nastala pred približno 4,51 milijarde let, verjetno zaradi trčenja Zemlje s starodavnim protoplanetom, imenovanim Theia. Kmalu potem, ko se je oblikoval, pred 4,5 milijarde let, so se njegovi magmski oceaji ohladili in strdili. Ko so se ohladili in strdili, bi bil eden zadnjih oksidov FeTiO3, znan tudi kot ilmenit. Je zelo gosta in lahko razloži anomalijo.
Težko je določiti natančno naravo materiala pod bazenom SPA. Zelo malo verjetno se zdi, da je ogromna koncentracija železa in niklja, če je to tisto, ravno pod enim največjih udarnih kraterjev Osončja, ne da bi bila oba povezana.
Če je bil posledica udarca asteroida, kdaj se je to zgodilo? Kot je James povedal za Space Magazine: "Ne vemo, če pa bi bila Luna v času udarca prevroča, bi se morala gosta kovina iz jedra udarca verjetno potoniti vse do Lunovega jedra, v tem primeru tega ne bi videli. "
Ohranjen obod kraterja okoli SPA je pomemben dokaz za določitev časa trka. Kot je James povedal za Space Magazine, "Prav tako ne bi videli ohranjenega obroča, če bi se SPA oblikoval v magmatskem oceanu. Zato se je Luna verjetno še nekoliko ohladila, preden se je ta vpliv zgodil. "
Drugače je od drugih kraterjev
SPA bazen se razlikuje od drugih udarnih kraterjev na Luni. Drugi kraterji imajo gravitacijske anomalije v obliki oči in oči, vendar SPA ne. James je za Space Magazine povedal, da ima SPA "široko območje šibke gravitacije, povezano s topografsko depresijo, ki jo ustvari gosta anomalija plašča, ki tehta navzdol na Luni."
Kot pravi James, je kotlina "eden najboljših naravnih laboratorijev za preučevanje katastrofalnih dogodkov, starodaven postopek, ki je oblikoval vse kamnite planete in lune, ki jih vidimo danes."
Za odkritje skrivnosti bazena SPA bo potrebno več dela. Če bo zaradi strjevanja magme vplival asteroid ali udaril okside, bodo potrebne izboljšane simulacije. Kot je James povedal za Space Magazine, "Najboljši način za izključitev enega ali drugega scenarija bi bil izvedba novejših in boljših simulacij."
Viri:
- Sporočilo za javnost: Odkrita množična anomalija pod največjim kraterjem Lune
- Raziskovalni članek: Globoka zgradba lunarnega južnega pola? Aitkenska kotlina
- Vpis Wikipedije: Poreč Južni pol – Aitken
- NASA: Misija GRAIL
