Hva er mysteriemassen på månen?

Langsiden av fullmånen med rød oval rundt nedre del av bildet.

Sydpolen-Aitken-bassenget (skissert) på den andre siden av månen. Den uvanlige massen er under overflaten i dette området. Bilde viaNASA.


Hva skjuler seg under det største krateret på jordens måne (faktisk det største krateret i vårt solsystem)? Det er det forskeresade vil gjerne finne ut etter at en uvanlig stor masse materiale ble oppdaget som lurte under månenSørpolen-Aitken-bassenget. Det er enmyeav masse, også, iflgPeter B. James, assisterende professor i planetarisk geofysikk ved Baylor UniversityCollege of Arts & Sciences:

Tenk deg å ta en haug med metall fem ganger større enn Big Island of Hawaii og begrave den under jorden. Det er omtrent hvor mye uventet masse vi oppdaget.


Det spennendefagfellevurdertfunnene var førstpubliserti utgaven av tidsskriftet 15. april 2019Geofysiske forskningsbrev. Fra det abstrakte:

Sydpolen-Aitken-bassenget er en gigantisk nedslagsstruktur på den andre siden av månen, med en indre kant som strekker seg omtrent 2000 kilometer i lengdeaksedimensjonen. Strukturen og historien til dette bassenget belyses av tyngdekraften ogtopografidata, som begrenser fordelingen av masse under overflaten. Disse dataene peker på eksistensen av et stort overflødig masse i månens mantel under Sørpolen-Aitken-bassenget. Denne anomalien ... strekker seg sannsynligvis til dybder på mer enn 300 km.

Månen med stor blå flekk i midten, hvit stiplet linje midt i det blå området.

Falske kart over den andre siden av månen, som viser plasseringen av det uvanlige massive underjordiske forekomsten under Sørpolen-Aitken-bassenget. Bilde via NASA Goddard Space Flight Center/ University of Arizona/Baylor universitet.

Så hva er denne mystiske massen?




Det er mest sannsynlig metall av en eller annen art, gitt dens tetthet og det faktum at det veier kraterbassenget med mer enn 0,8 km. En gammel asteroidepåvirkning ville være en logisk løsning. Datasimuleringer av store asteroider påvirker at under de rette forholdene kan en jern-nikkelkjerne av en asteroide legges inn i månens øvre kappe (laget mellom månens skorpe og kjerne) under en påvirkning, i dette tilfellet påvirkning som skapte Sørpolen-Aitken-bassenget.

Forskere analyserte data fra romfartøy som ble brukt til NASAs Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) oppgave å måle svært små endringer i tyngdekraften rundt månen. Som James forklarte:

Da vi kombinerte det med månetopografidata fra Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), oppdaget vi den uventet store mengden masse hundrevis av miles under sørpolen-Aitken-bassenget. En av forklaringene på denne ekstra massen er at metallet fra asteroiden som dannet dette krateret fortsatt er innebygd i månens mantel. Vi gjorde regnestykket og viste at en tilstrekkelig spredt kjerne av asteroiden som gjorde virkningen kunne forbli suspendert i månens mantel til i dag, i stedet for å synke til månens kjerne.

Sørpolen-Aitken-bassenget anslås å ha blitt dannet for omtrent 4 milliarder år siden. Solsystemet var et veldig kaotisk sted den gang, med kollisjoner mellom steinete og metalliske kropper som asteroider og ungeprotoplaneter- planetariske embryoer - ganske ofte. Det virker derfor ganske gjennomførbart at det var slik den tette overflaten på månen kom dit.


En annen sannsynlig teori er imidlertid at massen kan være en konsentrasjon av tettoksiderknyttet til den siste fasen avmånens magmahavstørkning. Det er teoretisert at månen en gang hadde et hav av slags - ikke av vann, men avmagmaeller smeltet stein - som deretter ble avkjølt og størknet. I prosessen kunne oksidene ha blitt avsatt i denne regionen og dannet den store massen.

Disse forskerne sier imidlertid at en asteroidpåvirkning fortsatt er den ledende hypotesen, og James omtalte Sørpolen-Aitken-bassenget som et av de beste naturlige laboratoriene for å studere katastrofale påvirkninger i det tidlige solsystemet.

Nærbilde av blå lapp med uregelmessige konsentriske linjer og merkede overflatematerialer.

Topografisk kart over Sørpolen-Aitken-bassenget på månen. Bilde viaGoddard Space Flight Center.

Sydpolen-Aitken Basis er det største kjente krateret i solsystemet. Målt fra ytre kant til ytterkant, er den omtrent 2500 km i diameter og 13 km dyp. Det ble oppkalt etter to trekk på motsatte sider av bassenget:Aitken kraterpå den nordlige enden og månens sørpol i den andre enden. Bassengets eksistens hadde blitt mistenkt siden 1962, basert på data fraMånen 3ogSendt 3bane, men ble ikke bekreftet før på midten av 1960-tallet avLunar Orbiter -program.


3. januar 2019, Kinas romfartøy Chang’e 4landet innenfor dette bassenget, hos de mindre og yngreVon Karman -krateret. Dette var første gang at noen romfartøyer landet på den andre siden av månen. Den har studert prøver av materiale som antas å ha kommet dypere inne i månens mantel, gravd ut under påvirkningen som skapte krateret. Dette er en unik mulighet til å utforske i detalj ikke bare krateret, men også en liten del av det større bassenget.

Smilende mann sitter foran dataskjermen med samme bilde som ovenfor vist på den.

Peter B. James viaBaylor universitet.

Bunnlinjen: Den massive tette forekomsten under det største krateret på månen er en veldig interessant oppdagelse, og kan være metall igjen fra en enorm asteroidepåvirkning for 4 milliarder år siden.

Kilde: Deep Structure of the Lunar South Pole-Aitken Basin

Via Baylor University