Вид внутренней части Луны, показывающий твердое внутреннее ядро (белое), жидкое внешнее ядро (желтое), зону низкой вязкости (красное), которая, вероятно, частично расплавлена, а также мантию и кору. Фото: НАСА/Теофил Бритт Грисволд, при участии Сандера Гуссенса, Исаму Мацуямы, Гаэля Кашиоли и Эрвана Мазарико.
Мы знаем, что под испещренной кратерами силикатной корой Луна имеет оливиновую мантию и металлическое ядро. Некоторые исследования также показали, что частично расплавленный слой может лежать в основании твердой мантии, зажатой между ней и твердым ядром. Но другие доказательства противоречат этому.
Теперь Сандер Гуссенс и его коллеги представляют новые измерения в AGU Advances, которые подтверждают существование этой несколько плавной переходной зоны, которая может иметь ключевые последствия для нашего понимания структуры, происхождения и эволюции Луны.
Новые доказательства возникли в результате анализа приливов и отливов на Луне. Точно так же, как гравитационное притяжение Луны и Солнца периодически искажает форму Земли и гравитационное поле, заставляя океаны подниматься и опускаться, Земля и Солнце притягивают Луну, вызывая приливные эффекты, которые искажают форму и гравитацию Луны.
Реакция Луны на приливные силы частично зависит от ее глубокой внутренней структуры, поэтому исследователи могут изучить эту реакцию в поисках подсказок о лунном недрах.
Более ранние исследования уже изучали изменения гравитации Луны в ответ на приливы в течение месяца. В новой работе исследователи впервые уловили ежегодные изменения, проанализировав данные спутниковой миссии НАСА «Гравитационное восстановление и внутренняя лаборатория» (GRAIL) и лунного разведывательного орбитального аппарата.
Затем они включили как ежемесячные, так и ежегодные изменения лунной гравитации, а также другую информацию, такую как средняя плотность Луны, в модель, имитирующую природу недр Луны. Они обнаружили, что без включения более мягкого слоя в основании мантии модель не может воспроизвести наблюдаемые гравитационные измерения. Другими словами, это исследование предполагает, что частично липкий глубокий слой мантии, скорее всего, существует.
Исследователи предполагают, что если он действительно существует, то частично расплавленный слой может состоять из богатого титаном материала, называемого ильменитом. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять этот слой и определить источник тепла, который поддерживает расплавы в течение предположительно миллиардов лет.
Информация от: Американским геофизическим союзом.
