Ez a térkép a hold gravitációs mezőjét mutatja, a NASA GRAIL missziója alapján. Kép jóváírása: NASA / ARC / MIT
A NASA kettős GRAIL Hold-keringőinek első tudományos eredményei hihetetlen részleteket nyújtanak a Hold belsejéről és minden égitest, beleértve a Földet is, a legnagyobb felbontású gravitációs térképe.
A Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) adatai a korábban ismeretlen ősi belső szerkezeteket mutatták fel, akár öt nagyságrenddel jobb részleteket tartalmaznak, mint a Hold korábbi kutatásai, és példátlan információt szolgáltatnak a Hold felületéről és gravitációs mezőjéről.
Az Ebb és Flow elnevezésű iker űrhajó rádiójeleket küld egymásnak, és megmérik a kettő közötti távolság változását, miközben a Holdot körbevezik, másodpercenként 50 nanométerig. "Ez egy csiga mozgásának sebessége 1/20 000" - mondta Maria Zuber, a GRAIL fő nyomozó, a mai amerikai geofizikai unió konferenciáján.
Az új gravitációs térképek számos olyan funkciót tárnak fel, mint például a tektonikus szerkezetek, a vulkanikus terepformák, a medencegyűrűk, a kráter központi csúcsai és számos egyszerű, tál alakú kráter. Az adatok azt is mutatják, hogy a hold gravitációs tere eltér a Naprendszerünk bármely szárazföldi bolygójának a gravitációs mezőjétől.
A GRAIL űrhajó műszerei meg tudják vizsgálni a bolygó belsejét. A ma megjelent hihetetlen videók sok olyan részletet mutatnak, amelyeket a csapat szerint csak most kezdtek tanulmányozni.
Ha levonjuk a gravitációt a felületi tulajdonságoktól, akkor az úgynevezett Bouguer gravitációs térkép. A fennmaradó kép a Holdon belüli tömeges rendellenességekre nézve, a kéreg vastagságának vagy a köpeny sűrűségének változása miatt. A fenti videóban a kiemelkedő, közel eső kör alakú magas pontok (piros) a jól ismert tömegkoncentrációkat vagy „masconokat” jelzik, ám sok hasonló újfajta távoli oldal jellemzője is látható.
"A helyi gravitáció kilencvennyolc százaléka kapcsolódik a topográfiához, míg 2 százalék más gravitációs tulajdonságok" - mondta Zuber. „Láthatjuk a Hold-masonok bika szemét, de egyébként sima belső felületet látunk. Ez csak akkor történhet meg, ha a korai Holdra gyakorolt ütések összetörték a belső felületet. ”
Ezek a holdképek mutatják a „Bouguer” gravitációs rendellenességeket, a NASA GRAIL missziója alapján. Kép jóváírása: NASA / JPL-Caltech / CSM
A Bougeur gravitációs térkép bizonyítékokat tárt fel az ősi vulkáni aktivitásokról a Hold felszínén és furcsa lineáris gravitációs anomáliákról.
"A Bouguer gravitációs térkép színátmeneteiben láthattunk olyan funkciókat, amelyekre nem számítottunk" - mondta Jeff Andrews-Hanna, a GRAIL társalapozó. „Nagyon sok lineáris gravitációs anomáliát azonosítottunk. Nem látjuk ezek kifejezését a topográfiai térképeken, ezért arra következtethetünk, hogy ezek ősi belső struktúrák. "
A NASA GRAIL missziója egy lineáris gravitációs anomáliát keresztezett a Crisium-medencével a hold legközelebbi oldalán. A GRAIL gravitációs gradiens adatai a bal oldalon vannak feltüntetve, feltüntetve a rendellenesség helyét. A piros és a kék az erősebb gravitációs gradienseknek felel meg. A NASA Lunar Reconnaissance Orbiter Lunar Orbiter lézermagasságmérőjének ugyanazon régióra vonatkozó topográfiai adatai a jobb oldalon vannak; ezek az adatok nem mutatják a gravitációs anomália jeleit. Hitel: NASA / JPL-Caltech / CSM
Például a Crisium-medence képe, amely az „ember a Holdon” egyik szemét képezi, a gravitációs térképek egy lineáris vonallal mutatják a medencét, míg a topográfiai térképek nem mutatnak ilyen korrelációs tulajdonságot. "Ez megmutatja nekünk, hogy milyen súlyos anomália alakult ki az ütések előtt" - mondta Andrews-Hanna.
Ezek a hold közeli és távoli oldalának térképei mutatják a NASA GRAIL missziója által mért gravitációs gradienseket, kiemelve a lineáris gravitációs anomáliák populációját. Kép jóváírása: NASA / JPL-Caltech / CSM
Kiegészítő adatok azt mutatják, hogy a Hold belső kéreg majdnem teljesen porrá vált. Tudjon meg többet róla az új GRAIL eredményekről szóló második cikkünkben.
Más adatok szerint a holdkéreg vékonyabb, mint azt korábban gondoltuk.
"A GRAIL gravitációs adatainak felhasználásával megállapítottuk, hogy a kéreg átlagos vastagsága 32-34 kilométer, ami körülbelül 10 km-rel kevesebb, mint a korábbi vizsgálatokban" - mondta Mark Wieczorek, a GRAIL társ-nyomozó. „Azt találtuk, hogy az alumínium nagy tömege a Holdon majdnem megegyezik a Földéval. Ez összhangban van egy nemrégiben felvetett hipotézissel, miszerint a Hold olyan anyagokból származik, amelyek a Földről származnak, amikor egy óriási ütközési esemény során keletkezett. "
A NASA GRAIL missziója a Föld holdján a Mare Orientale medencéje felett eljuttatta ezt a videót. A MoonKAM gyűjtötte össze a GRAIL Ebb űrhajóján 2012. április 7-én és 8-án. Film jóváírása: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Elsődleges küldetése során a két GRAIL űrhajó csak 55 km-re keringött a Hold felszíne felett. Ebből a közeli távolságból adódik a GRAIL számára a legjobb gravitációs mezőadatok bármely bolygóra, beleértve a Földet is.
"A GRACE továbbra is nagyszerű adatokat gyűjt a Föld gravitációs mezőjéről, de mivel a Földnek légköre van, a GRACE-nak 500 km-re kell keringnie" - mondta Zuber. - Semmi sem üti le a levegőt.
Zuber szerint a GRAIL csapata megtanult a GRACE-től, és képesek voltak „néhány észszerű fejlesztésre”. Azt is javasolta, hogy ezt a technológiát alkalmazzák a Naprendszer minden bolygótestére, és magával ragadó gondolatot vetett fel: „Képzelje el az áramok feltérképezését az Europa felszínén” - mondta.
A GRAIL májusban fejezi be az elsődleges tudományos küldetést, és jelenleg egy kibővített küldetésen dolgozik, ahol a repülőgépek magasságát csupán 23 km-re csökkentették a felszín felett. "Megnyitunk egy újabb ablakot a geofizika között, és így hamarosan meghallja az új adatkészletek eredményeit" - mondta Sami Asmar, a GRAIL csapat tagja.
A nap későbbi, AGU konferenciáján Zuber kiderítette, hogy holnap, 2012. december 6-án a csapat a GRAIL űrhajót csak 11 km-re engedi le a holdfelszín fölé.
A GRAIL küldetés művészi koncepciója két iker űrhajóval együtt, a Hold körül keringve, hogy soha nem látott részletességgel mérje meg gravitációs mezőjét. Kép jóváírása: NASA / JPL
A meghosszabbított misszió hamarosan, december közepén ér véget, és nem sokkal ezután a két űrhajót szándékosan összeomlik a holdfelszínre. A csapat ma elmondta, hogy még mindig ötleteket fogalmaznak meg a hatás-forgatókönyvhöz, és megvizsgálják annak a lehetőségét, hogy az összeomlásokat célba lehessen helyezni, hogy azok a NASA Lunar Reconnaissance Orbiter műszereinek látóterén belül legyenek.
