Со времен Аполлона-11 прошло 50 лет, но наши знания о Луне еще очень скудны. В недавней статье, опубликованной в Geophysical Research Letters, говорится об открытии поистине массивного - тела, находящегося в сотнях миль под самым большим кратером на Луне. И ученые не знают, что это такое и как оно туда попало.
«Сначала мы не поверили этому», - говорит Х. Джей Мелош, геофизик из Университета Пердью и соавтор нового исследования. «Известно, что в некоторых других лунных бассейнах наблюдаются также гравитационные аномалии», подобные тем, которые были впервые обнаружены в 1968 году в ходе миссий на орбиту Луны. «В бассейне Южный полюс и Эйткен нам не
известно, что вызывает такую гравитационную аномалию».
Бассейн Южный полюс - Эйткен в нем расположен самый большой известный кратер в Солнечной системе. Более 2000 километров в ширину, несколько километров в глубину и возрастом около 4 миллиардов лет, он находится на обратной стороне Луны, поэтому вы никогда не видели его. Считается, что неизвестная масса, находящаяся под кратером, находится на глубине более 600 км. под поверхностью луны и примерно в пять раз больше, чем Большой остров Гавайи .
Несмотря на то, что мы не видим его и не имеем возможности непосредственно изучить его, мы знаем, что он там скрывается благодаря гравитации. Планеты и луны, проникающие в космос, не обладают однородным гравитационным полем. Оно колеблется в зависимости от распределения массы по телу.
Мы можем измерить гравитационное поле Луны, запустив спутник над поверхностью. Более сильное тяговое усилие, вызванное большей массой, приведет к ускорению космического корабля к поверхности. И наоборот, когда спутник летит над регионами с меньшей массой, он будет подпрыгивать по высоте. Объединение всех этих полетных данных вместе дает вам карту гравитационного поля Луны и указание того, какие части содержат больше массы.
Это очень легко сделать для ближней стороны Луны, которая обращена к нам, но было невозможно на обратной стороне. НАСА исправило эту ситуацию. Они отправили два лунных орбитальных аппарата в 2011 и 2012 годах и потратили год на сбор данных гравитационного поля и геологии, измеряя изменение расстояния между двумя космическими кораблями при их вращении вокруг Луны.
Некоторые специально изучали данные, указывающие на то, что гравитационная аномалия исходила из бассейна Южный полюс - Эйткен. Когда они объединили измерения с данными лунной топографии, полученными Lunar Reconnaissance Orbiter, команда поняла, что глубоко под поверхностью лежит нечто странное.
Считалось, что этот регион находится в состоянии гравитационного равновесия. «Мы думали, маловероятно, что он сможет поддерживать какую-либо гравитационную аномалию. И тем не менее, анализ продолжал показывать превышение силы тяжести ». Данные также указывали на то, что он не может находиться у поверхности - он глубоко под землей - и достаточно тяжелый.
Одна из ранних теорий предполагала, что аномалия состоит из плотных кристаллов, но невозможно было объяснить, как эти кристаллы образовались.
Основное объяснение, к которому пришли исследователи, состоит в том, что масса состоит из металла (вероятно, железо-никелевого) из ядра метеорита, который давно упал на Луну и фактически создал кратер. Исследователи неохотно согласились с этой интерпретацией.
В целом, открытие этого объекта бросает вызов нашим постоянным попыткам более детально понять геологию Луны. Некоторые современные модели, предполагают, что внутренняя часть Луны все еще теплая, чтобы облегчить конвекцию мантии, где тепло позволяет внутренностям Луны перемещаться. Если мы применим то, что мы знаем о том, как этот процесс работает на Земле, к Луне, то это будет означать, что эта аномальная масса должна была бы глубоко погрузиться в лунное ядро и слиться с ним. Однако очевидно, что он остается на месте, поэтому ученые застряли в попытках выяснить, точны ли эти модели или у нас есть что-то еще.
«Подобная плотная аномалия должна была затонуть и соединилась с ядром Луны», - говорит Мелош. Тот факт, что он все еще там, может говорить о том, что Луна жестче и холоднее, чем мы думали.
Однако переписывание и выполнение такого рода вычислений является довольно трудоемким процессом, и неясно, сможем ли мы в ближайшее время разрешить эту загадку. Маловероятно, что мы получим лучшую оценку гравитационного поля, чем то, что удалось GRAIL.
