Nový pohľad na údaje zo seizmických experimentov ponechaných na Mesiaci astronautmi Apolla dal vedcom lepšie pochopenie lunárneho interiéru. Zdá sa, že jadro Mesiaca je veľmi podobné jadru Zeme - s pevným vnútorným jadrom a vonkajším jadrom roztavenej kvapaliny - a jeho veľkosť je priamo v strede predchádzajúcich odhadov.
"Zatiaľ čo prítomnosť tekutého jadra bola predtým odvodená z iných geofyzikálnych meraní, uskutočnili sme prvé priame seizmické pozorovanie vonkajšieho tekutého jadra," uviedol Dr. Renee Weber, planetárny vedec z Marshall Space Flight Center, NASA, ktorý viedol tím vedcov.
Apollov pasívny seizmický experiment meral seizmické vlny na Mesiaci a pozostával zo štyroch seizometrov rozmiestnených na mesačnej boku počas misií Apollo v rokoch 1969 až 1972. Nástroje nepretržite zaznamenávali pozemný pohyb až do konca roka 1977. Údaje sa však považovali za dosť slabé z dôvodu malého počtu staníc, nedostatku pozorovania udalostí na diaľku a rušenia spôsobeného „zemetrasením“. Pretože to boli jediné priame merania dostupné na Mesiaci, rôzni vedci sa líšili v kľúčových charakteristikách, ako je polomer jadra, zloženie a stav (t. J. Či bol pevný alebo roztavený).
„Najhlbší interiér Mesiaca, najmä či má jadro alebo nie, bol slepým miestom pre seizmológov,“ povedal Ed Garnero, profesor na Arizonskej štátnej univerzite a člen výskumného tímu. "Seizmické údaje zo starých misií Apolla boli príliš hlučné na to, aby si mesiac s istotou mohli predstaviť mesiac."
Weber a jej kolegovia opätovne analyzovali údaje Apolla pomocou metódy obvykle používanej na spracovanie seizmických údajov na Zemi. Volajúce spracovanie poľa, seizmické záznamy sa spoja alebo „naskladajú“ špeciálnym spôsobom a študujú sa spolu. Viacnásobné záznamy spracované spoločne umožňujú výskumníkom extrahovať veľmi slabé signály. Hĺbku vrstiev, ktoré odrážajú seizmickú energiu, možno identifikovať, čo v konečnom dôsledku znamená zloženie a stav hmoty v rôznych hĺbkach.
Táto metóda môže zosilniť slabé, ťažko detekovateľné seizmické signály pridaním seizmogramov dohromady.
"Ak energia seizmických vĺn klesne a odrazí sa od nejakého hlbokého rozhrania v určitej hĺbke, ako je napríklad hranica jadra plášťa, potom by signál" echo "mal byť prítomný vo všetkých nahrávkach, aj keď je pod úrovňou hluku pozadia." uviedla Patty Lin, postdoktorandská kandidátka na ASU a ďalší člen tímu. "Ale keď pridáme signály dohromady, stane sa viditeľná tá amplitúda jadra odrazu, ktorá nám umožní zmapovať hlboký mesiac."
Weber povedal časopisu Space Magazine, že šmykové vlny neprenikajú do tekutých oblastí. „Zatiaľ čo sme pozorovali kompresné odrazy z pevného vnútorného jadra, nepozorovali sme (podľa očakávania) šmykové odrazy z vnútorného jadra, pretože táto energia sa odráža vo vonkajšej vrstve jadra.“
Posledné štúdie naznačujú, že Mesiac mal relatívne malé jadro bohaté na železo s veľkosťou približne 250 až 430 km alebo približne 15 až 25% svojho stredného polomeru 1 737,1 km. Vďaka novým meraniam bolo jadro mierne väčšie.
"Hranicu plášťa sme umiestnili na polomer 330 km, čo je zhruba 19% priemerného polomeru mesiaca," uviedol Weber v e-maile.
Jadro bohaté na železo má pevnú vnútornú guľu s polomerom takmer 240 km (150 míľ) a vonkajšiu tekutinovú škrupinu hrubú 90 km (55 míľ).
Nový výskum tiež poukazuje na vnútrozemie ochudobnené o prchavé látky, pričom lunárne jadro obsahuje malé percento svetelných prvkov, ako je napríklad síra, podobné svetelným prvkom v jadre Zeme - síra, kyslík a ďalšie.
Zdá sa, že aj obnovené 30-ročné údaje potvrdzujú vedúcu teóriu o tom, ako sa vytvoril Mesiac.
"Prítomnosť vrstvy topenia a roztaveného vonkajšieho jadra podporuje všeobecne akceptovaný model dopadu lunárneho modelu s veľkým dopadom, ktorý predpovedá, že Mesiac by sa mohol vytvoriť v úplne roztavenom stave," uviedol Weber.
