Forma lunii se abate de la o sferă simplă într-un mod pe care oamenii de știință s-au străduit să explice. Pe măsură ce luna s-a răcit și s-a solidificat în urmă cu mai bine de patru miliarde de ani, efectele de sculptură ale forțelor de maree și de rotație au devenit înghețate.
Astronomii cred că luna s-a format când o planetă necinstită, mai mare decât Marte, a lovit Pământul într-o lovitură grozavă și strălucitoare. Un nor s-a ridicat la 22.000 de kilometri deasupra Pământului, unde s-a condensat în nenumărate particule solide care au orbitat pe Pământ. De-a lungul timpului, aceste lunete s-au combinat pentru a forma luna.
Așa că luna a fost sculptată de gravitatea Pământului din start. Deși oamenii de știință au postulat de mult că forțele de maree au ajutat la modelarea lunii topite, noul studiu oferă o înțelegere mult mai detaliată a forțelor suplimentare în joc.
Ian Garrick-Bethell, de la UCSC și colegii săi, au studiat date topografice culese de LUNAR Reconnaissance Orbiter (LRO) și informații despre câmpul gravitațional al lunii, colectat de navele spațiale GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) ale agenției.
Nu după mult timp după formarea lunii, crusta a fost decuplată de pe mantaua de sub un ocean de magmă care a intervenit. Acest lucru a provocat imense forțe de maree. La stâlpi, unde flexia și încălzirea au fost cele mai mari, crusta a devenit mai subțire, în timp ce cea mai groasă crustă s-a format la ecuatori. Garrick-Bethel a asemănat asta cu o formă de lămâie cu axa lungă a lămâiei îndreptată spre Pământ.
Dar acest proces nu explică motivul pentru care acum se găsește amploarea doar pe partea îndepărtată a lunii. Te-ai aștepta să o vezi pe ambele părți, deoarece mareele au un efect simetric.
„În 2010, am găsit o zonă care se potrivește efectului de încălzire a mareelor, dar acest studiu a lăsat deschis restul lunii și nu a inclus deformarea rotativă a mareelor. În această lucrare am încercat să reunim toate aceste considerații ”, a spus Garrick-Bethell într-un comunicat de presă.
Orice forțe de rotație ar face ca luna rotitoare să se aplatizeze ușor la stâlpi și să se afle în apropierea ecuatorului. Ar fi avut un efect similar asupra formei lunii așa cum a făcut încălzirea în mare - ambele lăsând semne distincte în câmpul gravitațional al Lunii. Deoarece scoarța este mai ușoară decât mantaua de bază, semnalele de gravitate dezvăluie variații în structura internă a lunii, multe dintre ele putând fi datorate forțelor anterioare.
Interesant este că Garrick-Bethell și colegii săi au descoperit că câmpul gravitațional al Lunii nu mai este aliniat la topografie. Axa lungă a Lunii nu se îndreaptă direct către Pământ, așa cum s-a întâmplat probabil atunci când s-a format luna; în schimb, este compensat cu aproximativ 30 de grade.
"Luna care ne-a înfruntat cu mult timp în urmă s-a schimbat, așa că nu ne mai uităm la fața primordială a lunii", a spus Garrick-Bethell. „Modificările distribuției de masă au schimbat orientarea lunii. Craterele au eliminat o anumită masă și au existat, de asemenea, modificări interne, legate probabil de momentul în care luna a devenit vulcanică activă. "
Detaliile și calendarul acestor procese sunt încă incerte, însă noua analiză ar trebui să contribuie la aruncarea luminii asupra forțelor de maree și de rotație abundente pe întregul sistem solar și în galaxie. Aceste forțe simple, la urma urmei, au ajutat la formarea aproapelui nostru cel mai apropiat și al celui mai îndepărtat exoplanet.
Rezultatele au fost publicate astăzi în Nature.
