Зміни в гравітації Місяця вказують на несподіваний рух глибоко під його поверхнею

Наявність частково розплавленого шару між кам’янистою мантією та твердим металевим ядром Місяця виглядає більш вірогідною після дослідження його мінливої форми та гравітації.

Дослідники з Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА та Університету Арізони проаналізували нові дані, що описують жорсткість Місяця під гравітаційним впливом Землі та Сонця, і дійшли висновку, що його маса навряд чи є твердою на всьому протязі. Швидше за все, мантія Місяця має товсту, в’язку зону, яка піднімається і опускається, як наші припливи і відпливи.

«Моделювання інтер’єру вказує на те, що ці значення можуть відповідати лише зоні низької в’язкості (ЗНВ) в основі місячної мантії», — пишуть дослідники в своїй опублікованій статті.

Ідея цього нетвердого шару обговорюється дослідниками вже кілька десятиліть, але до цього часу наявні дані не дозволяли однозначно стверджувати, чи існує цей шар насправді.

Під впливом гравітаційного тяжіння Землі та Сонця Місяць відчуває приливний ефект — не в сенсі океанів, а в сенсі фізичних деформацій форми Місяця та його гравітаційного поля. Для цього дослідження команда використала нові дані, отримані Лабораторією НАСА з вивчення гравітації та внутрішніх процесів (GRAIL) та Місячним розвідувальним орбітальним апаратом. Ці вимірювання дозволили дослідникам вперше оцінити зміни місячних припливів на щорічній основі.

Комп’ютерні моделі, що описують природу гірських порід глибоко в надрах Місяця, коли він обертається навколо Землі, вказують на те, що шар під твердою мантією повинен бути принаймні дещо в’язким, щоб ці цифри відповідали дійсності.

Це піднімає додаткові питання: як ця зона туди потрапила? І що робить її гарячою? Щоб знати напевно, потрібні подальші дослідження, але команда, яка стоїть за цим дослідженням, вважає, що до цього може бути причетний мінерал ільменіт, оксид титану і заліза.

«Наявність LVZ в нижній частині місячної мантії найлегше пояснити частковим розплавленням шару, багатого на ільменіт, що робить Місяць схожим на Марс, де часткове розплавлення нещодавно було виявлено на основі аналізу сейсмічних даних», — пишуть дослідники.

Як і у випадку з дослідженнями Землі, для того, щоб судити про те, що знаходиться на глибині сотень і тисяч кілометрів під поверхнею, потрібні певні здогадки, але це все дуже обґрунтовані здогадки, засновані на тому, що ми знаємо про Місяць і планети.

Ми знаємо, що мантія над цією зоною LVZ складається здебільшого з мінералу олівіну, і що вона має чималу історію, яку можна розповісти за кілька мільярдів років. Якщо ми зможемо створити постійну базу на Місяці в найближчі роки, сейсмічні дані, отримані з самої поверхні Місяця, зможуть розповісти нам більше про те, що відбувається під поверхнею.

«Існування цієї зони має глибокі наслідки для теплового стану та еволюції Місяця», — пишуть дослідники. Дослідження опубліковане в журналі AGU Advances.