Астрономия, Спутник, Космос

Обширная система разломов на Луне?



Гравитационные данные миссии НАСА GRAIL показывают, что Oceanus Procellarum окружен погребенной рифтовой системой.

Рисунок 1: Представление художника о том, как могли бы выглядеть трещины, которые образуют границу вокруг Oceanus Procellarum, когда они были затоплены лавой. Изображение предоставлено NASA / Горная школа Колорадо / MIT / JPL / GSFC.

Карты гравитации раскрывают древние разломы

Новые гравитационные карты, подготовленные с использованием данных космического корабля НАСА «Gravity Recovery and Interior Laboratory» (GRAIL), показывают, что Oceanus Procellarum, самая большая лунная кобыла, не была образована массивным ударом астероида. Вместо этого это область, которая была затоплена лавой из обширной рифтовой системы (рис. 1). Это открытие, кажется, переписывает геологическую историю для ближней стороны Луны.

Фигура 2: Изображение ближайшей стороны Луны от космического корабля Галилео, показывающее темный Океанус Procellarum, охватывающий северо-западный сектор. Изображение предоставлено NASA / JPL.

Ударная структура или бассейн, ограниченный рифтом?

Oceanus Procellarum - большая лунная кобыла с нерегулярным очертанием, которое охватывает северо-западный сектор ближней стороны Луны. Это один из самых больших объектов на Луне, с относительно плоской поверхностью и шириной около 1800 миль (рис. 2).

В середине 1970-х годов многие лунные ученые поддержали теорию о том, что Oceanus Procellarum был создан в результате огромного удара астероида. Воздействие произошло бы в начале истории Луны, потому что потокам лавы в пределах Oceanus Procellarum более 3 миллиардов лет. 1

Такой большой астероид проник бы в лунную кору и создал бы круглый кратер, который был бы быстро затоплен лавой изнутри луны. Считалось, что в течение 3 миллиардов лет после удара круглая форма кратера была затемнена последующими ударами, выбросами, потоками лавы и другими действиями. 2

Недавнее гравитационное картирование с использованием данных космического корабля НАСА GRAIL предполагает новое происхождение самой большой кобылы Луны. Края Oceanus Procellarum, по-видимому, ограничены обширной рифтовой системой. Более 3 миллиардов лет назад эти разломы вызвали излияние лавы, которая затопила область нынешнего Oceanus Procellarum и создала относительно гладкую поверхность, которую он имеет сегодня (рис. 3). 3

Рисунок 3: Красный цвет на этом изображении представляет собой схему рифтинга вокруг Oceanus Procellarum, полученную из-за гравитационных аномалий из миссии Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL). Предполагается, что этот прямоугольный контур является остатком рифтовой системы, которая доставляла магму к поверхности ближней стороны Луны, затопляя низменные области лавой. Прямоугольный контур отличается от кругового, ожидаемого для ударной структуры астероида. Картина напоминает трещины, которые развиваются в материалах в ответ на тепловое напряжение. 2 Изображение предоставлено: Эрни Райт, Научная студия визуализации НАСА. Увеличить карту.

Как работают спутники GRAIL

Миссия НАСА GRAIL состояла из пары спутников, которые вращались вокруг Луны на высоте около 34 миль. Они собрали измерения гравитации, способные выявить различия плотности в лунной поверхности, а также толщины лунной коры.

Спутники летели в тесном строю. Когда они проходили над областями Луны с большей и меньшей гравитацией, расстояние между спутниками было изменено силой гравитационного притяжения Луны. Эти изменения расстояния были затем использованы для составления карт гравитации и толщины земной коры Луны (рис. 4).

GRAIL спутники: Исполнитель воспроизвел два спутника GRAIL, вращающихся вокруг Луны, собирая данные о гравитации и передавая их обратно на Землю. Изображение NASA / JPL-Caltech.

Рисунок 4: Карты гравитации и толщины земной коры Бугера ближней стороны Луны. Гравитационная карта показывает расположение ударных кратеров и предполагаемых рифтовых систем. Карта толщины коры показывает очень тонкую кору под очевидными структурами удара, но кору неправильной толщины под Oceanus Procellarum. 3 Изображение предоставлено NASA Scientific Visualization Studio.

Рисунок 5: Гравитационная карта Буге ближней стороны Луны. Гравитационные особенности предполагаемой рифтовой системы можно рассматривать как красный прямоугольник, грубо очерчивающий Oceancell Procellarum. 3 Изображение предоставлено NASA Scientific Visualization Studio.

Раскрытый Gravity Mapping

Вот что исследователи сделали и не нашли в данных GRAIL:

1) Они обнаружили гравитационные особенности, которые предполагают скрытую рифтовую систему, которая образует прямоугольный контур вокруг Oceanus Procellarum (расположение этой предлагаемой рифтовой системы показано красным на рисунке 3). 4 Прямоугольный контур рифтовой системы близко соответствует текущей форме Oceanus Procellarum и отличается от того, что можно было бы ожидать в ответ на удар астероида. Гравитационные объекты, которые считаются трещинами, также можно увидеть красным цветом на гравитационной карте (Рисунок 5).

2) Они обнаружили отчетливые круговые гравитационные объекты под всеми очевидными крупными ударными кратерами Луны (они показаны в виде круговых красных объектов на рисунке 4).

3) Они не обнаружили подобную особенность круговой гравитации под Oceanus Procellarum. Вместо этого, значения силы тяжести предполагают наличие корки переменной толщины в этой области (рис. 4) 5.

Oceanus Procellarum не был сформирован воздействием

Гравитационные данные миссии GRAIL, похоже, убивают теорию формирования удара для Oceanus Procellarum. Вместо этого он поддерживает формирование, созданное базальтами наводнения из массивной рифтовой системы.

Rifting и Происхождение Oceanus Procellarum
1 Океан Бурь, Океан Аргумента: Пол Д. Спудис; статья, опубликованная на сайте AirSpaceMag.com; 1 ноября 2012 г.
2 Что положило человека на Луну на Луну ?: Фил Плет; статья в блоге Bad Astronomy на Slate.com, 2 октября 2014 г.
3 Миссия НАСА указывает на происхождение «океана штормов» на Луне Земли: Д.С. Агл, Лаборатория реактивного движения НАСА; Дуэйн Браун, штаб-квартира НАСА; Кэтлин Мортон, Колорадская горная школа; Пресс-релиз опубликован на сайте НАСА, 1 октября 2014 г.
4 Procellarum Rifts для покрова природы: Эрни Райт, визуализатор / аниматор; Джефф Эндрюс-Ханна, ученый; Научная студия визуализации НАСА; Релиз визуализации опубликован на веб-сайте НАСА, 1 октября 2014 года.
5 GRAIL Primary Mission Gravity Maps: Эрни Райт, визуализатор / аниматор; Мария Зубер и Эрван М. Мазарико, ученые Массачусетского технологического института; Студия научной визуализации Центра космических полетов имени Годдарда НАСА; Релиз визуализации опубликован на веб-сайте НАСА; 5 декабря 2012 г.
6 Базальт: Хобарт Кинг; статья о.

Понимание того, что вы не можете наблюдать непосредственно

Эта новая идея формирования Oceanus Procellarum является теорией, основанной на удаленно собранной информации. Это может быть правильно или отброшено, поскольку новые идеи или новая информация становятся доступными. Даже если группа людей посетила Луну и собрала данные бурения или сейсмики в Oceanus Procellarum, их способность улучшить эту теорию может оказаться невозможной. Ответ трудно «узнать», потому что имеющиеся данные всегда будут фрагментарными и подлежат интерпретации.