Tvar měsíce se liší od jednoduché koule způsobem, který vědci chtěli vysvětlit. Když se měsíc ochladil a ztuhlil před více než čtyřmi miliardami let, vymrzly se sochařské účinky přílivových a rotačních sil.
Astronomové se domnívají, že se měsíc vytvořil, když rogue planeta, větší než Mars, zasáhla Zemi velkou, pohlednou ranou. Mrak vzrostl 13 700 kilometrů (22 000 km) nad Zemí, kde kondenzoval na nespočetné pevné částice obíhající kolem Země. V průběhu času se tyto měsíčníky spojily a vytvořily měsíc.
Měsíc byl tedy vytesán gravitací Země od začátku. Ačkoli vědci dlouho předpokládali, že přílivové síly pomohly utvářet roztavený měsíc, nová studie poskytuje mnohem podrobnější pochopení dalších sil při hře.
Ian Garrick-Bethell z UCSC a jeho kolegové studovali topografická data získaná průzkumným orbiterem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA a informace o gravitačním poli měsíce shromážděném kosmickou lodí GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) agentury.
Nedlouho po utváření Měsíce byla kůra oddělena od pláště dole zasahujícím oceánem magmatu. To způsobilo obrovské přílivové síly. Na pólech, kde bylo ohýbání a zahřívání největší, se kůra ztenčila, zatímco nejsilnější kůra se tvořila u rovníků. Garrick-Bethel to přirovnal k tvaru citronu s dlouhou osou citronu směřující k Zemi.
Tento proces však nevysvětluje, proč se výklenek nachází teprve na druhé straně měsíce. Očekávali byste, že to uvidíte na obou stranách, protože přílivy mají symetrický účinek.
„V roce 2010 jsme našli jednu oblast, která vyhovuje přílivovému zahřívacímu efektu, ale tato studie ponechala otevřený zbytek měsíce a nezahrnovala deformaci přílivu a rotaci. V tomto článku jsme se pokusili všechny tyto úvahy spojit, “uvedl Garrick-Bethell v tiskové zprávě.
Jakékoli rotační síly by způsobily, že se rotující měsíc mírně zplodí na pólech a vyboulí se poblíž rovníku. Mělo by to podobný účinek na tvar měsíce jako přílivové zahřívání - oba dva zanechali zřetelné podpisy v gravitačním poli měsíce. Protože kůra je lehčí než základní plášť, gravitační signály odhalují změny ve vnitřní struktuře měsíce, z nichž mnohé mohou být způsobeny předchozími silami.
Je zajímavé, že Garrick-Bethell a jeho kolegové zjistili, že celkové gravitační pole Měsíce již není v souladu s topografií. Dlouhá osa měsíce nesměřuje přímo na Zemi, jak to bylo pravděpodobně při prvním vzniku měsíce; místo toho je kompenzován asi o 30 stupňů.
"Měsíc, který nám před dlouhou dobou čelil, se posunul, takže se už nedíváme na prvotní tvář Měsíce," řekl Garrick-Bethell. "Změny v distribuci hmoty posunuly orientaci měsíce." Krátery odstranily nějakou masu a došlo také k vnitřním změnám, pravděpodobně souvisejícím s tím, kdy se měsíc stal sopečně aktivní. “
Podrobnosti a načasování těchto procesů jsou stále nejisté, ale nová analýza by měla pomoci osvětlit přílivové a rotační síly hojné v celé Sluneční soustavě a Galaxii. Tyto jednoduché síly nakonec pomohly utvářet našeho nejbližšího souseda a nejvzdálenějšího exoplanetu.
Výsledky byly dnes publikovány v Nature.
