Чем видимая сторона Луны отличается от невидимой: учёные дали ответ

После многих лет сложных исследований ученые создали подробную гравитационную карту Луны. Как оказалось, внутри спутника наблюдается интересная асимметрия. Что показали результаты исследования?
Статья о лунной гравитации была опубликована 14 мая в журнале Nature. Ведущим автором исследования является Райан Парк, руководитель Группы динамики Солнечной системы в Лаборатории реактивного движения НАСА. Публикация является результатом многолетних исследований. – Когда мы впервые проанализировали данные, мы были настолько удивлены результатом, что не поверили ему. Поэтому мы провели расчеты несколько раз, чтобы проверить результаты. В общей сложности это составляет десятилетие работы, объясняет ведущий автор исследования.

Как изучалась гравитация Луны?

В исследовании использовались данные, предоставленные двумя космическими аппаратами НАСА, работающими в рамках миссии GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory). Космический аппарат Ebb and Flow находился на орбите Луны с декабря 2011 года по декабрь 2012 года. На основе собранных данных была создана новая гравитационная модель спутника Земли. Уникальность модели заключается в ее точности и детализации. По словам исследователей, новая модель позволит будущим космическим миссиям, среди прочего: точно рассчитывать время и местоположение на Луне.
Как подчеркивают авторы исследования, уникальность анализа касается и метода сбора данных. – Наша методика не требует поверхностных данных; «Нам просто нужно очень внимательно отслеживать движение космического корабля, чтобы получить общую картину того, что находится внутри», — объясняет ведущий автор исследования.

В чем разница между видимой и невидимой стороной Луны?

Поверхность видимой стороны спутника Земли явно отличается от невидимой стороны (не путать со светлой/темной стороной, т.е. освещенной/не освещенной Солнцем). Видимая часть покрыта обширными равнинами, которые образовались миллиарды лет назад из расплавленных, остывающих пород. Поверхность обратной стороны спутника, напротив, более неровная. Ученые, изучающие объект, предполагают, что эти различия являются результатом прошлой вулканической активности объекта. По мнению исследователей, в далеком прошлом на видимой стороне Луны наблюдалась интенсивная вулканическая активность. Результатом этой деятельности стало, среди прочего, накопление тепловыделяющих радиоактивных элементов глубоко под поверхностью земной коры. Именно этот процесс привел к различиям, которые мы видим сегодня. Последнее исследование предоставляет доказательства, которые могут подтвердить эту гипотезу.

Является ли внутренняя часть Луны асимметричной?

Результаты исследований гравитации Луны показали, что видимая сторона спутника наклонена больше, чем невидимая (из-за гравитационного влияния Земли). По мнению исследователей, различия в деформации двух сторон указывают на существование асимметрии во внутренних частях Луны. Ученые полагают, что под поверхностью видимой стороны находится геологически активная, теплая область, называемая плащом. Мантия Луны — это слой, простирающийся на глубину от 35 км до 1400 км под поверхностью спутника. По оценкам, этот слой составляет около 80 процентов. массы Луны и состоит в основном из оливина и пироксенов (минералов). Последнее исследование может подтвердить эту гипотезу.
Новый анализ показывает, что температура мантии на обратной стороне Луны в среднем примерно на 100–200 градусов Цельсия выше, чем температура мантии на дальней стороне. Различия, обнаруженные в мантии, отражаются и в структуре геологии на поверхности спутника. – (...) процессы, которые управляли древним лунным вулканизмом, продолжают действовать и сегодня, – утверждает соавтор исследования Алекс Берн из Лаборатории реактивного движения.

Ученые полагают, что результаты исследования будут способствовать безопасной навигации космических аппаратов во время будущих миссий. По мнению астрономов, используемый метод (использование данных о гравитации для оценки структуры недр небесного тела) может быть также использован, например, для изучения отдельных спутников Сатурна и Юпитера.