en af de største kratere i solsystemet er på vores måne. Det hedder Sydpolen-Aitken (SPA) bassinet og det er 2.500 km (1.600 mi) i diameter og 13 km (8,1 mi) dybt. En ny undersøgelse siger, at bassinet kan indeholde en enorm del af metal, der er større end den store ø.

undersøgelsen med titlen “Deep Structure of the Lunar South Pole-Aitken Basin” er offentliggjort i Geophysical Research Letters. Det er hovedforfatter er Peter B. James, adjunkt i planetarisk Geofysik i Baylor ‘ s College of Arts & videnskaber. Det er baseret på data fra NASAs Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mission.

SPA-bassinet er det største universelt anerkendte slagkrater i solsystemet. Det kan ikke ses fra jorden, fordi det er på den anden side af Månen. Det er ovalt formet, og hvis det var på jorden, ville det strække sig fra Vaco til DC. Med en dybde på 13 km (8,1 mi) er krateret omkring seks gange dybere end det er bredt. Dens status som en af de ældste, velbevarede strukturer på Månen gør SPA-bassinet til et emne af stor videnskabelig interesse.

begravet under dette gigantiske krater er en enorm del af metal.

en falsk farvegrafik af månens fjernside, der viser slagkrateret. Billedkredit: NASA / Goddard Space Flight Center/University of Canada

” Forestil dig at tage en bunke af metal fem gange større end den store ø og begrave den under jorden. Det er omtrent, hvor meget uventet masse vi opdagede,” sagde hovedforfatter Peter B. James.

massen er sandsynligvis hundreder af miles under månens overflade, men som papiret siger, “det kunne være en stor tæthedsanomali fordelt over et beskedent dybdeområde, eller det kunne være en subtil tæthedsanomali fordelt over dybden af kappen.”

dette billede viser mantelmasseoverskud pr. Et stort overskud af masse i det sydlige indre af Sydpolen-Aitken-bassinet falder sammen med den centrale depression, der er skitseret her med en stiplet grå cirkel. Sorte linjer markerer de bedst egnede ellipser til Sydpolen-Aitken basin ‘ s indre ring, ydre ring og ydre scarp. Billedkredit: James et. al., 2019.

NASAs gral-mission blev lanceret i lanceret i 2011 og tilbragte omkring et år med at kortlægge Månens tyngdekraft, før den styrtede ned i månen i en sidste manøvre. GRAIL brugte to rumfartøjer i samme månebane. De blev kaldt GRAIL-A og GRAIL-B, eller ebbe og flyde.

da ebbe og strøm fløj over områder med forskellige masser, bevægede de sig lidt mod eller væk fra hinanden. Præcisionsinstrumenter på GRAIL-rumfartøjet måler disse ændringer, og dataene blev brugt til at generere et billede i høj opløsning af månens tyngdefelt.

gravity map of the Moon oprettet af GRAIL. Rød repræsenterer masseoverskridelser, og blå repræsenterer massemangler. Billedkredit: af NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC - Grails Gravity Map of the Moon, Public Domain,'s Gravity Map of the Moon, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106
gravity map of the Moon oprettet af GRAIL. Rød repræsenterer masseoverskridelser, og blå repræsenterer massemangler. Billedkredit: Af NASA / JPL-Caltech / MIT/GSFC – Grails Gravity Map of the Moon, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106

et af Grails videnskabelige mål var at bestemme undergrundsstrukturen for slagbassiner og oprindelsen af månemaskoner (massekoncentrationer.) Denne undersøgelse stammer fra denne indsats og kombinerer gral-data med data fra Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO.”da vi kombinerede disse gral-data med månetopografidata fra Lunar Reconnaissance Orbiter, opdagede vi den uventet store mængde masse hundreder af miles under Sydpolen-Aitken-bassinet,” sagde James.

uanset hvad det tætte stof er, trækker det kraterets gulv ned med mere end en halv mil, ifølge James. Computersimuleringer antyder, at massen kunne være en enorm del af nikkel og jern, og at det var kernen i en asteroide, der ramte Månen og lod sig fast i den øverste kappe. “en af forklaringerne på denne ekstra masse er, at metallet fra asteroiden, der dannede dette krater, stadig er indlejret i Månens kappe,” sagde James i en pressemeddelelse. Ifølge det nye papir, ” den overskydende masse, der observeres i kappen, svarer omtrent til … en jern-nikkelkerne på 95 km i Månens kappe.”

en skematisk af månens struktur. Billedkredit: af Bryan Derksen på engelsk.ved hjælp af CommonsHelper., Public Domain,
en skematisk af månens struktur. Billedkredit: af Bryan Derksen på engelsk.ved hjælp af CommonsHelper., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4489173

De gjorde matematikken og matematikken sagde…

“vi gjorde matematikken og viste, at en tilstrækkelig spredt kerne af asteroiden, der fik virkningen, kunne forblive suspenderet i Månens kappe indtil i dag, snarere end at synke til Månens kerne,” sagde James.

men det er ikke den eneste mulighed. Bare den åbenlyse.

massen af materiale kunne være en relikvie af Månens dannelse. Det er muligt, at det er en koncentration af tætte ilter fra den sidste fase af månens magma ocean størkning. Månen blev dannet for omkring 4, 51 milliarder år siden, sandsynligvis som et resultat af, at jorden kolliderede med en gammel protoplanet kaldet Theia. Kort efter at det blev dannet for 4, 5 milliarder år siden, blev dets magmahav afkølet og størknet. Da de blev afkølet og størknet, ville en af de sidste ilter, der blev dannet, have været FeTiO3, også kendt som ilmenit. Det er meget tæt og kan forklare anomalien.

det er svært at bestemme den nøjagtige karakter af materialet under SPA-bassinet. Det virker yderst usandsynligt, at en enorm koncentration af jern og nikkel, hvis det er hvad det er, er lige under et af Solsystemets største slagkratere, uden at de to er forbundet.

Hvis det var resultatet af en asteroidepåvirkning, hvornår skete det? Som James fortalte Universe Today, ” vi ved det ikke, men hvis månen var for varm på tidspunktet for påvirkningen, skulle det tætte metal fra slaglegemets kerne sandsynligvis være sunket helt ned til Månens kerne, i hvilket tilfælde vi ikke ville se det.”

den bevarede kraterkant omkring SPA giver vigtige beviser for at fastslå tidspunktet for påvirkning. Som James fortalte Universe Today, ” vi ville heller ikke se en bevaret kant, hvis SPA blev dannet i et magma-hav. Derfor havde Månen sandsynligvis en chance for at afkøle noget, før denne påvirkning skete.”

et andet billede af Sydpolen-Aitken basin fra Japans Kaguya sonde. CC BY-SA 3.0,'s Kaguya probe. By Ittiz - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035
et andet billede af Sydpolen-Aitken-bassinet fra Japans Kaguya-sonde. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035

det er anderledes end andre kratere

SPA-bassinet er forskelligt fra andre slagkratere på Månen. Andre kratere har et tyre-øje mønster af tyngdekraften anomalier, men SPA gør det ikke. James fortalte Universe today, at SPA “har en bred region med svag tyngdekraft korreleret med en topografisk depression, der er skabt af den tætte mantelanomali, der vejer ned på Månens overflade.”

en side om side sammenligning af SPA (højre) og Månens Orientale Bassin (venstre.) Bemærk bullseye-mønsteret i Orientale impact basin,og fraværet af et bullseye-mønster i SPA-bassinet. Billedkredit: NASA/GRAIL's Orientale Basin (left.) Note the bullseye pattern in the Orientale impact basin,a nd the absence of a bullseye pattern in the SPA basin. Image Credit: NASA/GRAIL
en side om side sammenligning af SPA (højre) og Månens Orientale Bassin (venstre.) Bemærk bullseye-mønsteret i Orientale impact basin,og fraværet af et bullseye-mønster i SPA-bassinet. Billedkredit: NASA/GRAIL

ifølge James er bassinet “et af de bedste naturlige laboratorier til at studere katastrofale påvirkningsbegivenheder, en gammel proces, der formede alle de stenede planeter og måner, vi ser i dag.”

oplåsning af hemmelighederne i SPA-bassinet kræver mere arbejde. At udelukke enten en asteroidepåvirkning eller ilt fra magma-størkning som årsag til anomali vil kræve forbedrede simuleringer. Som James fortalte Universe Today, ” den bedste måde at udelukke et scenarie eller det andet ville være at udføre nyere og bedre simuleringer.”

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.