Månens ujævne tyngdekraft

Lige siden de første satellitter blev sendt til månen for at spejde landingssteder for Apollo-astronauter, har videnskabsmænd bemærket et ejendommeligt fænomen: da disse sonder kredsede om månen, passerede over visse kratere og nedslagsbassiner, svingede de med jævne mellemrum ud af kurs og styrtdykkede mod månen. overfladen, før den trækkes op igen.

Rød og blå repræsenterer stærkere gravitationsgradienter på dette månekort baseret på data fra NASAs GRAIL-mission.

Som det viser sig, var årsagen til sådanne ujævne baner månen selv. I årenes løb har forskere observeret, at dens tyngdekraft er stærkere i nogle regioner end andre, hvilket skaber et klumpet tyngdefelt. Især en håndfuld stødbassiner udviser en uventet stærk tyngdekraft. Forskere, som har mistanke om, at forklaringen har at gøre med en overskydende fordeling af massen under månens overflade, har kaldt disse regioner massekoncentrationer eller mascons.

Præcis hvordan disse mascons blev til, har været et mysterium - indtil nu.

Ved at bruge højopløselige tyngdekraftsdata fra NASA's Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mission kortlagde forskere ved MIT og Purdue University strukturen af ​​adskillige mascons og fandt ud af, at deres gravitationsfelter ligner et bull's-eye-mønster: et stærk tyngdepunkt omgivet af vekslende ringe af svag og stærk tyngdekraft.

For at finde ud af, hvad der forårsagede dette gravitationsmønster, skabte holdet en computermodel af månepåvirkninger og kørte modellen frem for at simulere geologiske konsekvenser i månens skorpe og kappe på både kort og lang sigt. De fandt ud af, at simuleringerne gengav bull's-eye-mønsteret under kun ét scenarie.

Når en asteroide styrter ind i månen, sender den materiale flyvende ud og skaber et tæt bånd af snavs rundt om kraterets omkreds. Påvirkningen sender en chokbølge gennem månens indre, der giver genlyd i skorpen og producerer en modbølge, der trækker tæt materiale fra månens kappe mod overfladen, hvilket skaber et tæt center inde i krateret. Efter hundreder af millioner af år afkøles og slapper overfladen af, hvilket skaber et ydre øje, der matcher nutidens gravitationsmønster.

Denne tumultariske kæde af begivenheder var sandsynligvis det, der førte til nutidens månemaskoner, siger Maria Zuber, professor i geofysik ved Institut for Jord-, Atmosfærisk- og Planetvidenskab. Holdets resultater blev offentliggjort i S cience .

For første gang har vi en holistisk forståelse af den proces, der danner mascons, siger Zuber, der også er GRAILs hovedefterforsker og MITs vicepræsident for forskning. Der vil helt sikkert være flere detaljer, der kommer frem, men kvaliteten af ​​GRAIL-dataene muliggjorde hurtige fremskridt med dette langvarige spørgsmål.

skjule