Az Apollo űrhajósai által a Holdra hagyott szeizmikus kísérletek adatainak újbóli áttekintése a kutatók számára jobban megértette a hold belsejét. A Hold magja nagyon hasonló a Földhez - szilárd belső maggal és megolvadt folyékony külső maggal - mérete megegyezik a korábbi becslések közepén.
"Noha a folyékony mag jelenlétét korábban más geofizikai mérésekből lehetett következtetni, a folyékony külső mag első közvetlen szeizmikus megfigyelését elvégeztük" - mondta Dr. Renee Weber, a NASA Marshall űrrepülési központjának bolygó tudósa, aki vezette a kutatók csapata.
Az Apollo passzív szeizmikus kísérlet szeizmikus hullámokat mért a Holdon, és négy szeizmométerből állt, amelyeket az 1969 és 1972 közötti Apollo missziók során a Hold melletti hold közelében helyeztek el. A műszerek folyamatosan rögzítették a föld mozgását 1977 végéig. De úgy gondolták, hogy az adatok meglehetősen gyenge állomások kis száma, a távoli események megfigyelésének hiánya és a „holdrengések” zavarása miatt. Mivel ez volt a rendelkezésre álló egyetlen közvetlen mérés a holdtól, különféle kutatók különböztek olyan kulcsfontosságú jellemzők között, mint például a mag sugara, összetétele és állapota (azaz hogy szilárd vagy olvadt volt-e).
"A hold legmélyebb belső tere, különösen attól függetlenül, hogy van-e magja, a szeizmológusok vakpontja volt" - mondta Ed Garnero, az Arizonai Állami Egyetem professzora és a kutatócsoport tagja. "A régi Apollo missziók szeizmikus adatai túl zajosak voltak ahhoz, hogy a Hold minden bizonnyal képet képezzen."
Weber és kollégái újból elemezték az Apollo adatait egy módszerrel, amelyet általában a földrengés adatok feldolgozására használnak. Az úgynevezett tömbfeldolgozáshoz a szeizmikus felvételeket összevonják, vagy „összerakják” egy speciális módon, és együtt tanulmányozzák. Az együttesen feldolgozott több felvétel lehetővé teszi a kutatók számára, hogy nagyon halk jeleket nyerjenek. A szeizmikus energiát tükröző rétegek mélysége azonosítható, végül jelezve az anyag összetételét és állapotát különböző mélységekben.
Ez a módszer javíthatja a gyenge, nehezen felismerhető szeizmikus jeleket, ha a szeizmogrammokat összeillesztjük.
"Ha a szeizmikus hullám energiája lecsúszik, és egy adott mélységben elhalad egy bizonyos mély interfésztől, például a hold mag-köpenyének határán, akkor ennek a" visszhang "jelnek jelen kell lennie minden felvételnél, még akkor is, ha a háttérzaj szint alatt van." - mondta Patty Lin, az ASU posztdoktori jelöltje és a csapat másik tagja. "De ha összekapcsoljuk a jeleket, akkor megjelenik a mag reflexió amplitúdója, amely lehetővé teszi a mély Hold leképezését."
Weber azt mondta a Space Magazine-nak, hogy a nyírási hullámok nem hatolnak át a folyadék régiókban. "Tehát miközben megfigyeltük a szilárd belső mag tömörítési visszaverődéseit, nem vártuk (a várakozásoknak megfelelően) a belső mag lenyíródó visszaverődéseit, mivel ez az energia a külső magrétegen tükröződik."
A legfrissebb kutatások szerint a Holdnak viszonylag kicsi, vasban gazdag magja volt, kb. 250 és 430 km között, vagyis 1737,1 km átmérőjének kb. 15-25% -a. Az új mérések a magot kissé megnövelték.
"A mag-köpeny határát 330 km-es sugarú körben helyeztük el, ami a hold átlagának körülbelül 19% -át teszi ki" - mondta Weber egy e-mailben.
A vasban gazdag mag szilárd belső gömbjének közel 240 km (150 mérföld) sugarú, és 90 km (55 mérföld) vastag külső folyadékhéja van.
Az új kutatás arra is rámutat, hogy az illékony-kimerült belső térről van szó, ahol a holdmag kis százalékban tartalmaz könnyű elemeket, például ként, hasonlóan a Föld magjában lévő könnyű elemekhez - kén, oxigén és mások.
A retusált 30 éves adatok szintén megerősítik a Hold kialakulásának vezető elméletét.
"Az olvadékréteg és az olvadt külső mag jelenléte alátámasztja a Hold kialakulásának széles körben elfogadott nagyhatású modelljét, amely azt jósolja, hogy a Hold teljesen olvadt állapotban alakulhatott ki" - mondta Weber.
