Co mówią nowe analizy Księżyca? Naukowcy badają stopioną warstwę płaszcza satelity
Naukowcy analizują budowę Księżyca. Oto ich najnowsze pomiary.
W ubiegłym miesiącu opublikowano kolejne badania związane z naturalnym satelitą Ziemi. Naukowcy z NASA i Uniwersytetu Arizony analizują pomiary, by określić, czy wnętrze Księżyca jest całkowicie stałe.
Wnioski mogą być zaskakujące, ponieważ towarzysz Ziemi wcale nie musi być tak zwyczajny i prosty, jak może się wydawać. Czy nowe badania potwierdziły starsze teorie czy może jest zupełnie odwrotnie?
Wnętrze Księżyca
Badanie opublikowano na stronie Advancing Earth and Space Science we wrześniu tego roku. W jego wstępie przeczytać można następujące informacje:
Częstotliwościowa reakcja pływowa Księżyca, wyrażona jako zmienne w czasie zmiany pola grawitacyjnego poprzez liczbę Love’a (k₂) oraz tłumienie poprzez współczynnik jakości (Q), dostarcza informacji na temat wewnętrznej struktury Księżyca. Pomiar laserowy odległości do Księżyca dostarczył wartości dla k₂, jednak dotychczas nie udało się określić wartości zależnych od częstotliwości dla Q. Dostarczamy pierwsze pomiary satelitarne k₂ i Q dla dwóch częstotliwości – miesięcznej i rocznej – w wyniku analizy danych radiowych z misji Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) oraz Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
Naukowcy z NASA Goddard Space Flight Center oraz Uniwersytetu Arizony przeanalizowali dane na temat zmieniającego się kształtu i grawitacji Księżyca, wskazując, że tuż pod jego powierzchnią nie znajduje się całkowicie stała struktura.
Warto już na starcie zaznaczyć, że Księżyc jest ciałem zróżnicowanym, złożonym z różniących się pod względem geochemicznym skorupy, płaszcza i jądra.
Na przestrzeni lat badano jego strukturę, co rodziło wiele teorii. Początkowo naukowcy nie byli pewni czy naturalny satelita Ziemi jest zwykłą skałą, czy może posiada jądro mające różne stany skupienia. Dziś wiadomo, że towarzysz naszej planety jest naprawdę interesujący pod względem budowy.
Naturalny satelita
Zanim przejdzie się do najnowszych badań, warto poznać kilka szybkich ciekawostek o Srebrnym Globie.
Księżyc to jedyny naturalny satelita Ziemi. Jest piątym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym.
To jedyne ciało niebieskie, do którego podróżowali i na którym wylądowali ludzie. Do tej pory na księżycowym globie stanęło dwunastu astronautów.
Powierzchnia Księżyca pokryta jest warstwą silnie rozdrobnionego materiału skalnego, zwanego regolitem. Jej powstanie powiązane jest z uderzeniami meteorów w powierzchnię.
Przeciętna odległość od środka Ziemi do środka Księżyca to 384 399 km, co stanowi mniej więcej trzydziestokrotność średnicy ziemskiej.
Więcej ciekawych informacji na temat Księżyca można poczytać w tym artykule.
Nowe badania
Wracając jednak do najnowszych badań – nowe księżycowe pomiary grawitacyjne potwierdzają koncepcję, że istnieje częściowo stopiona warstwa płaszcza satelity.
Nowe dowody pochodzą z analizy pływów na Księżycu. Tak jak przyciąganie grawitacyjne Księżyca i Słońca okresowo zniekształca kształt Ziemi i jej pole grawitacyjne – powodując podnoszenie się i opadanie oceanów – tak Ziemia i Słońce przyciągają Księżyc, powodując efekty pływowe, które wypaczają kształt i grawitację Księżyca.
Wcześniejsze badania sugerowały istnienie takiej warstwy, ale dopiero teraz dane pochodzące z sond NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) oraz Lunar Reconnaissance Orbiter umożliwiły bardziej precyzyjne oszacowanie tych zjawisk.
Modele komputerowe wskazują, że skały głęboko wewnątrz Księżyca muszą mieć pewną lepkość, aby dopasować się do zaobserwowanych zmian kształtu Księżyca w jego orbicie wokół Ziemi.
Naukowcy spekulują, że jeśli istnieje, częściowo stopiona warstwa może składać się z bogatego w tytan materiału zwanego ilmenitem.
Jak czytamy na Wikipedii:
Ilmenit, żelaziak tytanowy to minerał zaliczany do gromady tlenków. Zawiera domieszki tlenków magnezu, manganu i innych metali.
Występuje jako składnik magmowych skał zasadowych (gabro, diabaz, bazalt), obojętnych (syenit, diabaryt) i kwaśnych (granit). Współwystępuje z hematytem, magnetytem, tytanitem, rutylem.
Potrzebne są jednak dalsze badania, aby lepiej zrozumieć tę warstwę i określić źródło ciepła, które utrzymuje stopiony materiał przez przypuszczalnie miliardy lat.
Prowadzenie tego typu pomiarów jest niezwykle istotne, ponieważ wpływa na lepsze zrozumienie struktury, pochodzenia i ewolucji Księżyca.
Źródła: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024AV001285
https://pl.wikipedia.org/wiki/Księżyc
https://www.sciencealert.com/changes-in-the-moons-gravity-hint-at-unexpected-movement-deep-beneath-its-surface
https://eos.org/research-spotlights/the-moons-tides-hint-at-a-melty-lunar-layer
