Táto mapa zobrazuje gravitačné pole mesiaca merané misiou NASA GRAIL. Obrazový kredit: NASA / ARC / MIT
Prvé vedecké výsledky z dvojitých lunárnych obežných dráh NASA poskytujú neuveriteľný detail vnútra Mesiaca a mapu gravitačného poľa najvyššieho rozlíšenia akéhokoľvek nebeského tela vrátane Zeme.
Údaje z Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) ukazujú starodávne vnútorné štruktúry, ktoré predtým neboli známe, poskytujú podrobnosti, ktoré sú až o päť rádov lepšie ako predchádzajúce štúdie mesiaca, a poskytujú bezprecedentné informácie o povrchovom a gravitačnom poli Mesiaca.
Kozmická loď s dvoma kozmickými loďami, prezývaná Ebb a Flow, vysiela navzájom rádiové signály a merajú sa akékoľvek zmeny vzdialenosti medzi nimi, keď krúžia okolo Mesiaca, až po zmeny, ktoré dosahujú len 50 nanometrov za sekundu. "Je to 1/20 000. rýchlosť, ktorou sa hlemýžď pohybuje," uviedla Maria Zuber, vedúca projektu GRAIL, hlavná vedkyňa výskumu, dnes na konferencii American Geofyzical Union.
Nové mapy gravitácie odhaľujú množstvo prvkov, ako sú tektonické štruktúry, sopečné formy, povodie, kruhové stredné vrcholy a množstvo jednoduchých kráterov v tvare misky. Údaje tiež ukazujú, že gravitačné pole Mesiaca nie je na rozdiel od zemskej planéty v našej slnečnej sústave.
Nástroje na kozmickej lodi GRAIL môžu snímať vnútri planéty. Neuveriteľné videá zverejnené dnes ukazujú množstvo detailov, ktoré tím uviedol, že sa teší iba na začiatku štúdia.
Odčítanie gravitácie od povrchových prvkov poskytuje tzv. Bouguerovu gravitačnú mapu. Zostáva pohľad na hromadné anomálie vo vnútri Mesiaca v dôsledku zmien hrúbky kôry alebo hustoty plášťa. Vo vyššie uvedenom videu viditeľné vedlajšie kruhové výšky (v červenej farbe) označujú dobre známe hmotnostné koncentrácie alebo „mascon“, ale je viditeľných aj mnoho podobných novo objavených vonkajších prvkov.
"Deväťdesiat osem percent miestnej gravitácie je spojené s topografiou, zatiaľ čo 2 percentá sú ďalšie gravitačné črty," uviedol Zuber. „Vidíte býčie oči lunárnych masónov, ale inak vidíme hladký vnútorný povrch. Jediným spôsobom, ako by sa to mohlo stať, je, keby dopady na skorý mesiac rozbili vnútorný povrch. “
Tieto mapy mesiaca ukazujú gravitačné anomálie „Bouguer“ merané misiou NASA GRAIL. Obrazový kredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
Bougeurova gravitačná mapa tiež odhalila dôkazy o starovekej sopečnej činnosti pod povrchom Mesiaca a podivných lineárnych gravitačných anomáliách.
„V gradientoch gravitačnej mapy Bouguer videl prvky, ktoré sme neočakávali,“ povedal Jeff Andrews-Hanna, spoluřešiteľ GRAIL. „Identifikovali sme veľkú populáciu lineárnych gravitačných anomálií. Nevidíme ich žiadne výrazy na topografických mapách, takže usudzujeme, že sa jedná o starodávne vnútorné štruktúry. “
Misia GRAIL agentúry NASA odhalila lineárnu gravitačnú anomáliu, ktorá pretína krisiovú kotlinu v blízkosti mesiaca. Údaje gravitačného gradientu GRAIL sú zobrazené vľavo s vyznačeným umiestnením anomálie. Červená a modrá zodpovedajú silnejším gradientom gravitácie. Údaje topografie z toho istého regiónu z laserového výškomeru Lunar Orbiter Lunar Orbiter NASA spoločnosti NASA sú zobrazené vpravo; tieto údaje nevykazujú žiadne známky gravitačnej anomálie. Kredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
Napríklad tento obrázok povodia Crisium Basin, ktorý tvorí jedno z očí „človeka na Mesiaci“, zobrazuje gravitačnú mapu lineárnym prvkom prechádzajúcim povodím, zatiaľ čo mapy topografie nevykazujú žiadny taký korelačný znak. "Toto nám hovorí o gravitačnej anomálii, ktorá sa vytvorila pred nárazmi," povedal Andrews-Hanna.
Tieto mapy blízkej a vzdialenejšej strany Mesiaca ukazujú gravitačné gradienty merané misiou NASA GRAIL, ktoré zvýrazňujú populáciu lineárnych gravitačných anomálií. Obrazový kredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
Ďalšie údaje ukazujú, že vnútorná kôra Mesiaca je takmer úplne rozdrvená. Prečítajte si viac o tom v našom druhom článku o nových výsledkoch GRAIL.
Ďalšie údaje ukazujú, že kôra Mesiaca je tenšia, ako sa pôvodne predpokladalo.
„Na základe gravitačných údajov GRAIL sme zistili, že priemerná hrúbka kôry je 32-34 kilometrov, čo je o 10 km menej ako v predchádzajúcich štúdiách,“ uviedol Mark Wieczorek, spoluzakladateľ spoločnosti GRAIL. „Zistili sme, že veľké množstvo hliníka na Mesiaci je takmer rovnaké ako na Zemi. Je to v súlade s nedávnou hypotézou, že Mesiac pochádza z materiálov Zeme, keď vznikol počas obrovskej nárazovej udalosti. “
Misia NASA GRAIL urobila toto nadletové video nad povodím Mare Orientale na Mesiaci Zeme. Zozbierala ho spoločnosť MoonKAM na palube kozmickej lode Ebb spoločnosti GRAIL 7. a 8. apríla 2012. Filmový kredit: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Počas svojej hlavnej misie obiehali obe kozmické lode GRAIL len 55 km nad povrchom Mesiaca. Táto blízka vzdialenosť je dôvod, prečo spoločnosť GRAIL vytvára najlepšie údaje o gravitačnom poli pre každú planétu vrátane Zeme.
"GRACE stále zhromažďuje veľké údaje o gravitačnom poli Zeme, ale pretože Zem má atmosféru, musí GRACE obiehať 500 km," uviedol Zuber. "Nič nebije nízko."
Zuber povedal, že tím GRAIL sa poučil z GRACE a dokázal urobiť „nejaké rozumné vylepšenia“. Navrhla tiež, aby sa táto technológia použila pre každé planétové teleso v slnečnej sústave a priniesla lákavú myšlienku: „Predstavte si mapovacie prúdy pod povrchom Európy,“ uviedla.
GRAIL dokončil prvú vedeckú misiu v máji av súčasnosti pracuje na rozšírenej misii, kde sa výška kozmických lodí znížila na 23 km nad hladinou. „Otvárame ďalšie okno s geofyzikou, a tak čoskoro budete počuť výsledky nových súborov údajov,“ povedal Sami Asmar, člen tímu GRAIL.
Na konferencii AGU neskôr v priebehu dňa Zuber odhalil, že zajtra 6. decembra 2012 tím zníži kozmickú loď GRAIL len na 11 km nad mesačným povrchom.
Umelecký koncept misie GRAIL s dvoma kozmickými loďami v dvojitých obežných dráhach okolo mesiaca, ktoré merajú gravitačné pole v bezprecedentných detailoch. Obrazový kredit: NASA / JPL
Predĺžená misia sa skončí čoskoro, v polovici decembra a čoskoro potom dôjde k úmyselnému zrážaniu dvoch kozmických lodí na lunárny povrch. Tím dnes povedal, že stále pripravujú nápady na dopadový scenár a skúmajú možnosť zamerania havárií tak, aby boli v zornom poli nástrojov na lunárnom prieskumnom obežníku NASA.
