Nov pogled na podatke potresnih poskusov, ki so jih na Luni pustili astronavti Apolona, je raziskovalcem omogočil boljše razumevanje lunarne notranjosti. Lunino jedro je zelo podobno Zemljinemu - s trdnim notranjim jedrom in staljenim tekočim zunanjim jedrom - in njegova velikost je sredi prejšnjih ocen.
"Medtem ko je bila prisotnost tekočega jedra predhodno izvedena iz drugih geofizičnih meritev, smo opravili prvo neposredno seizmično opazovanje tekočega zunanjega jedra," je dejal dr. Renee Weber, planetarni znanstvenik iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Marshall, ki je vodil ekipa raziskovalcev.
Pasivni seizmični eksperiment Apollo je meril potresne valove na Luni in je bil sestavljen iz štirih seizmometrov, razporejenih na lunarni strani med misijami Apollo med leti 1969 in 1972. Instrumenti so neprekinjeno belili gibanje tal do poznega leta 1977. Toda podatki so bili mnenja, da so precej šibki zaradi majhnega števila postaj, pomanjkanja opazovanja daljnih dogodkov in motenj, ki jih povzročajo »lunasti potresi«. Ker so bile to edine neposredne meritve z Lune, so se različni raziskovalci razlikovali glede ključnih značilnosti, kot so polmer jedra, sestava in stanje jedra (tj., Ali je trdno ali staljeno.)
"Najglobja notranjost Lune, zlasti ne glede na to, ali ima jedro ali ne, je za seizmologe slepa točka," je dejal Ed Garnero, profesor na Arizonski državni univerzi in član raziskovalne skupine. "Seizmični podatki iz starih misij Apollo so bili preveč hrupni, da bi Luno z lahkoto zaupali."
Weber in njeni sodelavci so ponovno analizirali podatke Apollo po metodi, ki se običajno uporablja za obdelavo potresnih podatkov na Zemlji. Poimenovane matrične obdelave seizmične posnetke seštevajo ali »zložijo« na poseben način in skupaj preučijo. Številni posnetki, obdelani skupaj, omogočajo raziskovalcem, da oddajajo zelo slabe signale. Lahko se prepozna globina plasti, ki odražajo potresno energijo, kar na koncu pomeni sestavo in stanje snovi na različnih globinah.
Ta metoda lahko z dodajanjem seizmogramov skupaj poveča šibke, težko prepoznavne potresne signale.
"Če seizmična energija valov pade in odbije nek globok vmesnik na določeni globini, kot je meja luninega plašča, mora biti signal" odmev "prisoten v vseh posnetkih, tudi če je pod ravnijo hrupa v ozadju," je dejala Patty Lin, podoktorska kandidatka na ASU in drugi član ekipe. "Toda ko seštejemo signale, postane vidna ta amplituda odseva jedra, ki nam omogoča preslikavo globoke Lune."
Weber je za Space Magazine povedal, da strižni valovi ne prodrejo v območja tekočin. "Torej, čeprav smo opazovali odboje stiskanja s trdnega notranjega jedra, nismo (kot smo pričakovali) opazili strižnih odbojev z notranjega jedra, saj se ta energija odraža na zunanji plasti jedra."
Nedavne študije kažejo, da je Luna imela razmeroma majhno jedro, bogato z železom, velikost med približno 250 in 430 km, ali približno 15 do 25% povprečnega polmera 1.737.1 km. Z novimi meritvami je jedro nekoliko večje.
"Mejo jedrnega plašča smo postavili v polmeru 330 km, kar je približno 19% povprečnega polmera Lune," je dejal Weber v elektronskem sporočilu.
Jedro, bogato z železom, ima trdno notranjo kroglico v polmeru, skoraj 240 km (150 km), in zunanjo tekočino lupine 90 km (55 milj).
Nova raziskava kaže tudi na notranjo hlapljivo notranjost z luninim jedrom, ki vsebuje majhen odstotek svetlobnih elementov, kot je žveplo, podobno kot svetlobni elementi v zemeljskem jedru - žveplo, kisik in drugi.
Ponovno urejeni podatki, stari 30 let, tudi potrjujejo vodilno teorijo o tem, kako se je Luna oblikovala.
"Prisotnost taline in staljenega zunanjega jedra podpira splošno sprejet model velikega udara lunarne tvorbe, ki predvideva, da bi Luna lahko nastala v popolnoma staljenem stanju," je dejal Weber.
