Tato mapa ukazuje gravitační pole Měsíce, měřeno misí NASA GRAIL. Obrazový kredit: NASA / ARC / MIT
První vědecké výsledky ze dvou kosmických orbiterů NASA GRAIL poskytují neuvěřitelný detail vnitřku Měsíce a mapu gravitačního pole s nejvyšším rozlišením jakéhokoli nebeského těla, včetně Země.
Data Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) ukazují staré vnitřní struktury, které byly dříve neznámé, poskytuje podrobnosti, které jsou až o pět řádů lepší než předchozí studie Měsíce, a poskytuje bezprecedentní informace o povrchovém a gravitačním poli Měsíce.
Kosmická kosmická loď, přezdívaná Ebb a Flow, si navzájem vysílají radiové signály a měří se jakékoli změny ve vzdálenosti mezi nimi, když se měří kolem Měsíce, až ke změnám pouhých 50 nanometrů za sekundu. "To je 1/20 000. rychlost, kterou se hlemýžď pohybuje," řekla Maria Zuber, hlavní vyšetřovatelka GRAIL, dnes na konferenci Americké geofyzikální unie.
Nové mapy gravitace odhalují množství funkcí, jako jsou tektonické struktury, vulkanické formy krajiny, pánve prstence, kráterové centrální vrcholy a četné jednoduché krátery ve tvaru mísy. Data také ukazují, že gravitační pole Měsíce je na rozdíl od pozemské planety naší sluneční soustavy.
Nástroje na kosmické lodi GRAIL mohou sondovat uvnitř planety. Neuvěřitelná videa zveřejněná dnes ukazují množství detailů, které tým řekl, že teprve začínají studovat.
Odečtením gravitace od povrchových prvků se získá tzv. Bouguerova gravitační mapa. Zůstává pohled na hromadné anomálie uvnitř Měsíce v důsledku změn tloušťky kůry nebo hustoty pláště. Ve výše uvedeném videu prominentní kruhové výšky (v červené barvě) označují známé hromadné koncentrace nebo „mascon“, ale je vidět i mnoho podobných nově objevených vzdálených prvků.
"Devadesát osm procent místní gravitace je spojeno s topografií, zatímco 2 procenta jsou další gravitační rysy," řekl Zuber. "Vidíte býčí oči lunárních masconů, ale jinak vidíme hladký vnitřní povrch." Jediným způsobem, jak by se to mohlo stát, je, kdyby dopady na Měsíc rozbily vnitřní povrch. “
Tyto mapy měsíce ukazují gravitační anomálie „Bouguer“ měřené misí NASA GRAIL. Obrazový kredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
Bougeurova gravitační mapa také odhalila důkazy starověké vulkanické činnosti pod povrchem Měsíce a podivné lineární gravitační anomálie.
"V gradientech Bouguerovy gravitační mapy jsme viděli funkce, které jsme neočekávali," řekl Jeff Andrews-Hanna, spoluřešitel GRAIL. "Identifikovali jsme velkou populaci lineárních gravitačních anomálií." Na topografických mapách nevidíme žádný jejich výraz, takže usuzujeme, že se jedná o prastaré vnitřní struktury. “
Mise NASA GRAIL odhalila lineární gravitační anomálii protínající Crisium mísu na okraji Měsíce. Data gravitačního gradientu GRAIL jsou zobrazena vlevo s vyznačením umístění anomálie. Červená a modrá odpovídají silnějším gradientům gravitace. Údaje o topografii ve stejném regionu z laserového výškoměru Lunar Orbiter Lunar Orbiter NASA jsou zobrazeny vpravo; tato data nevykazují žádné známky gravitační anomálie. Kredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
Například tento obrázek Crisium Basin, který tvoří jeden z očí „člověka na Měsíci“, zobrazuje gravitační mapy lineární prvek přecházející povodí, zatímco topografické mapy neukazují žádný takový korelační rys. "To nám říká gravitační anomálii vytvořenou před dopady," řekl Andrews-Hanna.
Tyto mapy blízké a vzdálené strany Měsíce ukazují gravitační gradienty měřené misí NASA GRAIL, zvýrazňující populaci lineárních gravitačních anomálií. Obrazový kredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
Další údaje ukazují, že vnitřní kůra Měsíce je téměř úplně rozdrcena. Přečtěte si o tom více v našem druhém článku o nových výsledcích GRAIL.
Další údaje ukazují, že kůra Měsíce je tenčí, než se dříve myslelo.
"Na základě gravitačních dat GRAIL jsme zjistili, že průměrná tloušťka kůry je 32-34 kilometrů, což je o 10 km méně než v předchozích studiích," řekl Mark Wieczorek, spoluzakladatel GRAIL. "Zjistili jsme, že velké množství hliníku na Měsíci je téměř stejné jako na Zemi." To je v souladu s nedávnou hypotézou, že Měsíc pochází z materiálů ze Země, když byl vytvořen během obří nárazové události. “
Mise NASA GRAIL pořídila toto nadstandardní video nad povodí Mare Orientale na zemském měsíci. To bylo sbíráno MoonKAM na palubě kosmické lodi ERAB společnosti GRAIL ve dnech 7. a 8. dubna 2012. Filmový kredit: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Během své hlavní mise obě kosmická loď GRAIL obíhala pouhých 55 km nad povrchem Měsíce. Tato těsná vzdálenost je důvodem, proč GRAIL vytváří nejlepší údaje o gravitačním poli pro jakoukoli planetu, včetně Země.
"GRACE stále shromažďuje velké údaje o gravitačním poli Země, ale protože Země má atmosféru, musí GRACE obíhat na 500 km," řekl Zuber. "Nic nepřekoná."
Zuber řekl, že tým GRAIL se poučil z GRACE a dokázal provést „některá rozumná vylepšení“. Navrhla také, aby se tato technologie použila pro každé planetární těleso ve sluneční soustavě, a podmanila lákavou myšlenku: „Představte si mapovací proudy pod povrchem Evropy,“ řekla.
GRAIL dokončuje primární vědeckou misi v květnu a v současné době pracuje v rozšířené misi, kde byla výška kosmických lodí snížena na pouhých 23 km nad hladinou. "Otevíráme další okna s geofyzikou, a tak brzy uslyšíte výsledky nových datových sad," řekl Sami Asmar, člen týmu GRAIL.
Na konferenci AGU později během dne Zuber odhalil, že zítra 6. prosince 2012 tým sníží kosmickou loď GRAIL až na pouhých 11 km nad lunární plochou.
Umělecké pojetí mise GRAIL, se dvěma kosmickými kosmickými loděmi v tandemových drahách kolem měsíce pro měření gravitačního pole v bezprecedentních detailech. Obrazový kredit: NASA / JPL
Prodloužená mise skončí brzy, v polovině prosince a brzy poté budou dvě kosmické lodi úmyslně srazeny na lunární povrch. Tým dnes řekl, že stále formulují nápady pro scénář dopadu a zkoumají možnost nasměrování havárií tak, aby byly v zorném poli nástrojů na lunárním průzkumném orbitru NASA.
