Această hartă arată câmpul gravitațional al lunii, măsurat prin misiunea GRAIL a NASA. Credit imagine: NASA / ARC / MIT
Primele rezultate științifice din cele două orbite lunare GRAIL ale NASA oferă detalii incredibile ale interiorului Lunii și a hărții câmpului gravitațional de cea mai înaltă rezoluție a oricărui corp ceresc, inclusiv Pământul.
Datele Laboratorului de Recuperare a Gravității și Internelor (GRAIL) arată structuri interne antice care anterior nu erau cunoscute, oferă detalii cu până la cinci ordine de mărime mai bune decât studiile anterioare ale Lunii și oferă informații fără precedent despre suprafața și câmpul gravitațional al Lunii.
Navele spațiale gemene, poreclite Ebb și Flow, se transmit semnale radio între ele și orice schimbare de distanță între cele două în timp ce înconjoară Luna sunt măsurate, până la modificări de până la 50 de nanometri pe secundă. "Aceasta este viteza de 1 / 20.000 de viteze cu care se deplasează un melc", a declarat Maria Zuber, investigatorul principal al GRAIL, care a vorbit astăzi la conferința Uniunii Geofizice Americane.
Noile hărți gravitaționale dezvăluie o abundență de caracteristici, precum structuri tectonice, forme de teren vulcanice, inele de bazin, vârfuri centrale ale craterelor și numeroase cratere simple, în formă de bol. De asemenea, datele arată că câmpul gravitațional al Lunii este diferit de cel al oricărei planete terestre din sistemul nostru solar.
Instrumentele de pe nava spațială GRAIL pot sonda în interiorul planetei. Videoclipuri incredibile lansate astăzi arată o abundență de detalii despre care echipa a spus că abia încep să studieze.
Scăzând gravitația din caracteristicile suprafeței oferă ceea ce se numește hartă gravitațională Bouguer. Ceea ce rămâne este o vedere a anomaliilor de masă din interiorul Lunii datorită fie variațiilor în grosimea crustelor, fie a densității mantalei. În videoclipul de mai sus, înălțimile circulare proeminente (în roșu) indică concentrațiile de masă sau „mascone” binecunoscute, dar multe caracteristici similare noi sunt de asemenea vizibile.
„Nouăzeci și opt la sută din gravitația locală este asociată cu topografia, în timp ce 2 la sută sunt alte caracteristici gravitaționale”, a spus Zuber. „Puteți vedea ochii de taur al masconilor lunare, dar altfel vedem o suprafață interioară netedă. Singurul mod în care s-ar putea întâmpla acest lucru este dacă impacturile asupra lunii timpurii s-ar distruge suprafața interioară. ”
Aceste hărți ale lunii arată anomaliile gravitației „Bouguer”, măsurate de misiunea GRAIL a NASA. Credit imagine: NASA / JPL-Caltech / CSM
Harta gravitațională Bougeur a evidențiat, de asemenea, dovezi pentru activitatea vulcanică antică de sub suprafața Lunii și ciudate anomalii gravitaționale liniare.
„În gradientele hărții gravitației Bouguer, am văzut caracteristici la care nu ne așteptam”, a spus Jeff Andrews-Hanna, co-investigatorul GRAIL. „Am identificat o populație mare de anomalii gravitaționale liniare. Nu vedem nicio expresie a acestora pe hărțile topografice, deci deducem că acestea sunt o structură internă veche. ”
Misiunea NASIL a NASA a dezvăluit o anomalie liniară a gravitației care intersectează bazinul Crisium de pe malul lunii. Datele de gradient de gravitație GRAIL sunt afișate la stânga, cu locația anomaliei indicate. Roșu și albastru corespund gradienților de gravitație mai puternici. Datele de topografie din aceeași regiune, din altimetrul cu laser lunar Orbiter de la NASA, sunt afișate la dreapta; aceste date nu arată niciun semn al anomaliei gravitaționale. Credit: NASA / JPL-Caltech / CSM
De exemplu, această imagine a bazinului Crisium, care este unul dintre „ochii omului pe lună”, hărțile gravitaționale arată o caracteristică liniară care traversează bazinul, în timp ce hărțile topografice nu prezintă o astfel de caracteristică corelativă. "Acest lucru ne spune anomalia gravitațională formată înainte de impact", a spus Andrews-Hanna.
Aceste hărți ale laturii apropiate și îndepărtate a lunii arată gradienții gravitației măsurați prin misiunea GRAIL a NASA, evidențiind o populație de anomalii liniare ale gravitației. Credit imagine: NASA / JPL-Caltech / CSM
Datele suplimentare dezvăluie că scoarța interioară a Lunii este aproape complet pulverizată. Citiți mai multe despre asta în al doilea articol despre noile rezultate GRAIL.
Alte date dezvăluie că crusta Lunii este mai subțire decât se credea anterior.
„Folosind datele de gravitație GRAIL, am constatat că grosimea medie a crustei este de 32-34 de kilometri, care este cu aproximativ 10 km mai mică decât studiile anterioare”, a declarat Mark Wieczorek, co-investigator GRAIL. „Am descoperit că abundența cea mai mare de aluminiu pe Lună este aproape aceeași cu cea a Pământului. Aceasta este în concordanță cu o ipoteză recentă conform căreia Luna provine din materiale de pe Pământ atunci când a fost formată în timpul unui eveniment de impact uriaș. ”
Misiunea GRAIL a NASA a realizat acest videoclip de deasupra bazinului Mare Orientale de pe Luna Pământului. A fost colectată de navele spațiale Ebb de la MoonKAM la GRAIL pe 7 și 8 aprilie 2012. Credit film: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
În timpul misiunii sale principale, cele două nave spațiale GRAIL au orbit la doar 55 km de suprafața Lunii. Această distanță apropiată este motivul pentru care GRAIL produce cele mai bune date de câmp gravitațional pentru orice planetă, inclusiv Pământul.
„GRACE colectează în continuare date mari despre câmpul de gravitație al Pământului, dar pentru că Pământul are atmosferă, GRACE trebuie să orbiteze la 500 km”, a spus Zuber. „Nimic nu bate în jos.”
Zuber a spus că echipa GRAIL a învățat de la GRACE și a fost capabilă să realizeze „unele îmbunătățiri judicioase”. Ea a sugerat, de asemenea, că această tehnologie ar trebui să fie utilizată pentru fiecare corp planetar din sistemul solar și a arătat o idee ispititoare: „Imaginează-ți cartografierea curenților de sub suprafața Europei”, a spus ea.
GRAIL a terminat misiunea științifică primară în mai și lucrează în prezent într-o misiune extinsă, unde altitudinea spațialelor a fost coborâtă la doar 23 km deasupra suprafeței. „Deschidem un alt ferestre de geofizică și, în curând, veți auzi rezultatele noilor seturi de date”, a declarat Sami Asmar, membru al echipei GRAIL.
În cadrul unei sesiuni de conferințe AGU de mai târziu în zi, Zuber a dezvăluit că mâine, 6 decembrie 2012, echipa va coborî nava spațială GRAIL cu doar 11 km deasupra suprafeței lunare.
Conceptul de artist al misiunii GRAIL, cu două nave spațiale gemene în orbite tandem în jurul lunii pentru a-și măsura câmpul gravitațional în detalii inedite. Credit imagine: NASA / JPL
Misiunea extinsă se va încheia curând, la mijlocul lunii decembrie, și curând după aceea, cele două nave spațiale vor fi prăbușite intenționat pe suprafața lunară. Echipa a declarat astăzi că formează în continuare idei pentru scenariul de impact și analizează posibilitatea de a viza accidentele, astfel încât să se afle în câmpul de vedere al instrumentelor de pe Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA.
