太陽系で最大のクレーターの一つは、私たちの月にあります。 それは南極-Aitken(スパ)盆地と呼ばれ、直径は2,500km(1,600mi)、深さは13km(8.1mi)です。 新しい研究では、盆地にはハワイの大きな島よりも大きな金属の巨大な塊が含まれている可能性があると述べています。

この研究は、”月の南極-エイトケン盆地の深い構造”と題され、Geophysical Research Lettersに掲載されています。 それは主執筆者であるピーター B.ジェームズ、芸術のベイラーの大学の惑星地球物理学の助教授&科学です。 これは、NASAの重力回復および内部研究所(GRAIL)ミッションからのデータに基づいています。

スパ盆地は、太陽系で普遍的に認識されている最大の衝撃クレーターです。 それは月の向こう側にあるので、それは地球から見ることができません。 それは楕円形であり、それが地球上にあったならば、それはテキサス州ウェーコからワシントンDCまで伸びるでしょう。 クレーターの深さは13km(8.1mi)で、クレーターの深さは幅の約6倍である。 月の最も古く、よく保存された構造の一つとしての地位は、スパ盆地に多くの科学的関心の対象を作ります。

この巨大なクレーターの下に埋もれているのは、巨大な金属の塊です。

インパクトクレーターを示す月の裏側の偽色のグラフィック。 画像クレジット:NASA/ゴダード宇宙飛行センター/アリゾナ大学

“ハワイの大きな島よりも五倍大きい金属の山を取って、地下に埋め それは私たちが検出した予想外の質量のおおよそです”と主著者のPeter B.Jamesは述べています。

質量は月面の数百マイル下にある可能性がありますが、論文が言うように、”それは深さの適度な範囲に分布する大きな密度異常であるか、マントルの深さ全体に分布する微妙な密度異常である可能性があります。”

この画像は、単位面積あたりのマントル質量過剰を示しています。 南極-アイトケン盆地の南部の内部の大量の質量は、中央の窪みと一致し、ここでは破線の灰色の円で概説されています。 黒いラインは南極-Aitkenの洗面器の内部リング、外リングおよび外部のscarpのための最もよい適合の楕円を示す。 画像提供:食べログのジェームスらさん(元画像) アル, 2019.

NASAのGRAILミッションは、2011年に打ち上げられ、最終的な操縦で月に墜落する前に月の重力をマッピングする約一年を費やしました。 GRAILは同じ月の軌道で2つの宇宙船を使用しました。 彼らはGRAIL-AとGRAIL-B、またはEbb and Flowと呼ばれていました。

減退と流れが異なる質量を持つ領域の上を飛んだとして、彼らはお互いに向かって、または離れて少し移動しました。 GRAIL宇宙船の精密機器はこれらの変化を測定し、データは月の重力場の高解像度画像を生成するために使用されました。 P>

聖杯によって作成された月の重力マップ。 赤は質量超過を表し、青は質量不足を表します。 Image Credit:BY NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC-GRAIL's Gravity Map of The Moon,Public Domain,'s Gravity Map of the Moon, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106
聖杯によって作成された月の重力マップ。 赤は質量超過を表し、青は質量不足を表します。 画像クレジット: NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC–GRAIL’S Gravity Map of The Moon,Public Domain,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106

GRAILの科学目的の一つは、衝突盆地の地下構造と月のマスコット(質量濃度。)この研究は、その努力に由来し、月偵察オービター(LRO。)

“私たちは月偵察オービターから月の地形データとその聖杯のデータを組み合わせたとき、私たちは南極-エイトケン盆地の下に数百マイルの質量の予想外

その密な物質が何であれ、それはジェームズによると、クレーターの床を半マイル以上引っ張っています。 計算機シミュレーションでは、この質量はニッケルと鉄の巨大な塊であり、月に衝突して上部マントルに留まった小惑星の核である可能性が示唆されている。

“この余分な質量の説明の一つは、このクレーターを形成した小惑星からの金属がまだ月のマントルに埋め込まれているということです”とJamesはプレ 新しい論文によると、「マントルで観測された過剰な質量は、月のマントルの直径95kmの鉄-ニッケルコアにほぼ相当します。”

月の構造の模式図。 画像クレジット:英語ウィキペディアでブライアンDerksenによって-enから転送されました。CommonsHelperを使用してLiftarnによってコモンズへのwikipedia。、パブリックドメイン、
月の構造の模式図。 画像クレジット:英語ウィキペディアでブライアンDerksenによって-enから転送されました。CommonsHelperを使用してLiftarnによってコモンズへのwikipedia。,Public Domain,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4489173

彼らは数学をして、数学は言った…

“私たちは数学をして、衝突を起こした小惑星の十分に分散したコアが、月のコアに沈むのではなく、現在まで月のマントルに懸濁したまま残ることができることを示した”とジェームズは語った。 しかし、それが唯一の可能性ではありません。

しかし、それは唯一の可能性ではありま ちょうど明白なもの。材料の質量は月の形成の遺物である可能性があります。

材料の質量は月の形成の遺物である可能性があります。 それは月のマグマの海洋凝固の最終段階からの高密度酸化物の濃度である可能性があります。 月は約4.51億年前に形成され、おそらく地球がテイアと呼ばれる古代の原始惑星と衝突した結果として形成された。 それが形成された直後、45億年前に、そのマグマの海は冷却され、凝固しました。 それらが冷却されて固化すると、形成される最後の酸化物の1つは、イルメナイトとしても知られるFetio3であったであろう。 それは非常に密集しており、異常を説明することができます。

スパ盆地の下にある材料の正確な性質を判断することは困難です。

スパ盆地の下にある材料の正確な性質を判断すること それは鉄とニッケルの巨大な濃度は、それが何であるかならば、右の二つが接続されていない、太陽系の最大の衝突クレーターの一つの下にあることは非 それが小惑星の衝突の結果であった場合、それはいつ起こりましたか?

それは小惑星の衝突の結果であった場合、それはいつ起こりました Jamesが今日Universeに語ったように、「私たちは知らないが、衝突時に月があまりにも暑かったならば、衝突核からの高密度の金属はおそらく月の核までずっと沈んでいたはずであり、その場合、私たちはそれを見ないだろう。”

スパの周りに保存されたクレーターリムは、衝撃の時間を確立するための重要な証拠を提供します。 ジェームズが今日宇宙に語ったように、”マグマの海でスパが形成された場合、我々はまた、保存された縁を見ることはありません。 したがって、この衝撃が起こる前に、月は幾分冷却する機会があった可能性が高い。”

日本のかぐや探査機から南極-エイトケン盆地の別の画像。 Ittiz-自身の仕事によって、CC BY-SA3.0、's Kaguya probe. By Ittiz - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035
日本のかぐや探査機から南極-エイトケン盆地の別の画像。 Ittiz自身の仕事によって、CC BY-SA3.0、https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035

それは他のクレーターとは異なります

スパ盆地は月の他の衝突クレーターとは異 他のクレーターは重力異常の雄牛目のパターンを持っていますが、SPAはそうではありません。 Jamesは、SPAは「月の表面を圧迫する高密度マントル異常によって作られる地形的な窪みと相関する弱い重力の広い領域を持っている」とUniverse todayに語った。”

スパ(右)と月のオリエンタール盆地(左。)Orientale impact basinのブルズアイパターン、nd SPA basinのブルズアイパターンがないことに注意してください。 画像クレジット: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
スパ(右)と月のオリエンタール盆地(左。)Orientale impact basinのブルズアイパターン、nd SPA basinのブルズアイパターンがないことに注意してください。 Image Credit:NASA/GRAIL

ジェームズによると、この盆地は「壊滅的な衝撃事象を研究するための最高の自然研究所の1つであり、今日見られている岩の多い惑星や衛星のすべてを形作った古代のプロセスです。”

スパ盆地の秘密のロックを解除するには、より多くの作業が必要になります。 異常の原因として小惑星の衝突やマグマ凝固による酸化物のいずれかを除外するには、改良されたシミュレーションが必要です。 Jamesが今日Universeに語ったように、「1つのシナリオまたは他のシナリオを除外する最良の方法は、より新しくより良いシミュレーションを実行することです。”

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