https://bodybydarwin.com
Slider Image

De zuidpool van de maan verbergt iets groots en mysterieus

2020

Het is 50 jaar geleden sinds Apollo 11, maar onze kennis van de maan is nog steeds opmerkelijk schaars. We hebben slechts zojuist het oppervlak van wat er te weten is, letterlijk opgevat. Een recent artikel gepubliceerd in Geophysical Research Letters schetst de ontdekking van een enorm - echt enorm - lichaam van materiaal dat honderden kilometers onder de grootste krater op de maan zit. En wetenschappers zijn stomverbaasd over wat het is en hoe het daar is gekomen.

"Eerst geloofden we het niet echt", zegt H. Jay Melosh, een geofysicus aan Purdue University en co-auteur van de nieuwe studie. "Van sommige andere maanbassins is bekend dat ze massa-anomalieën hebben", zoals die voor het eerst ontdekt in 1968 door de maan-orbitermissies die aan het Apollo-programma voorafgingen. "Maar het was nooit bekend dat het Zuidpool-Aitken-bassin een dergelijke massale afwijking heeft."

De Zuidpool-Aitken Basin is de thuisbasis van de grootste bekende krater in het zonnestelsel. Meer dan 1200 mijl breed, enkele mijl diep, en waarvan wordt gedacht dat het ongeveer 4 miljard jaar oud is, bevindt het zich aan de andere kant van de maan, daarom heb je het nooit gezien tijdens al je maanstaren. De onbekende massa die onder de krater zit, wordt verondersteld meer dan 370 mijl onder de grond te liggen en is ongeveer vijf keer groter dan het grote eiland van Hawaï.

Hoewel we het niet kunnen zien en geen echte manier hebben om te bestuderen wat zich direct onder het maanoppervlak bevindt, weten we dat het daar op de loer ligt dankzij de zwaartekracht. Planeten en manen die door de ruimte kwetsen oefenen geen uniform zwaartekrachtveld uit. Het fluctueert op basis van de verdeling van massa door het lichaam.

We kunnen het zwaartekrachtveld van de maan meten door met een satelliet over het oppervlak te vliegen. Sterkere trekkingen, veroorzaakt door meer massa, zorgen ervoor dat het ruimteschip naar het oppervlak versnelt. Omgekeerd, wanneer de satelliet over gebieden met een lichtere massa vliegt, stuitert deze in hoogte. Het verzamelen van al die vluchtgegevens samen geeft je een afbeelding van het zwaartekrachtveld van de maan en een indicatie van welke delen meer massa bevatten dan andere.

Dit is heel gemakkelijk te doen voor de nabije kant van de maan die voor ons staat, maar historisch gezien was het onmogelijk om te communiceren met iets dat langs de andere kant passeerde. NASA heeft die situatie verholpen voor zijn missie Gravity Recovery and Interior Laboratory, of GRAIL. Ze stuurden twee maanbanen in 2011 en 2012, en brachten een jaar door met het verzamelen van zwaartekrachtveld- en geologiegegevens door de verandering in afstand tussen de twee ruimtevaartuigen te meten terwijl ze rond de maan cirkelden. Het was een ongelooflijk hoog precisieonderzoek voor zijn tijd.

Verschillende auteurs van de nieuwe studie maakten deel uit van het GRAIL-team en waren geïnteresseerd in het graven in zwaartekrachtafwijkingen die tijdens de studie werden gemeten. Enkelen bestudeerden specifiek gegevens die aangaven dat een zwaartekrachtafwijking vanuit het Zuidpool-Aitken-bekken kwam. Toen ze die metingen combineerden met maan-topografiegegevens verkregen door de Lunar Reconnaissance Orbiter, wist het team dat er iets bizars diep onder de oppervlakte lag.

Gebaseerd op wat destijds bekend was, werd gedacht dat de regio zich in isostasy bevond, of een toestand van zwaartekrachtevenwicht. We dachten dat het onwaarschijnlijk was dat het elke vorm van zwaartekrachtafwijking zou kunnen ondersteunen. En toch bleven de analyses dit zwaartekrachtoverschot aantonen . De gegevens gaven ook aan dat het niet in de buurt van het oppervlak kon zijn het moest diep ondergronds zijn en was zwaar genoeg om het bassin te verzwaren meer dan een halve mijl.

Een vroege theorie suggereerde dat de anomalie was gemaakt van dichte kristallen, maar er was geen goede manier om uit te leggen hoe deze kristallen zich eigenlijk hadden gevormd. Niemand van ons was daar bijzonder van overtuigd, zegt Melosh. It is echt een soort ad-hoc interpretatie.

De overheersende verklaring waar de onderzoekers achter hebben gestaan, is dat de massa bestaat uit metaal (waarschijnlijk ijzer-nikkel) uit de kern van het projectiel dat lang geleden op de maan insloeg en eigenlijk de krater creëerde. De onderzoekers waren een beetje terughoudend om die interpretatie te volgen, omdat het een beetje fantastischer lijkt om te entertainen, maar Melosh denkt dat de theorie in de loop van de tijd sterker is geworden.

Over het algemeen gooit de ontdekking van dit ding een sleutel in onze voortdurende pogingen om de geologie van de maan in meer detail te begrijpen. Er zijn enkele hedendaagse modellen die suggereren dat het binnenste van de maan nog steeds warm genoeg is om mantelconvectie te vergemakkelijken, waar die hitte ervoor zorgt dat de binnenkant van de maan kan bewegen. Als we wat we weten over hoe dit proces op aarde werkt, toepassen op de maan, dan zou dit betekenen dat deze abnormale massa diep in de kern van de maan zou zijn gezonken. Het blijft echter duidelijk opgeschort, dus wetenschappers zitten nu vast te proberen te achterhalen of die modellen juist zijn of dat er hier iets anders aan de hand is.

Een dichte anomalie zoals deze zou moeten zijn gezonken en zich bij de kern van de maan hebben aangesloten, zegt Melosh. Het feit dat het er nog steeds is, kan ons vertellen dat de maan stijver en kouder is dan we ooit dachten. Melosh suggereert dat we onze modellen moesten herzien om iets meer solide dan een meer gesmolten maan te verklaren.

Het herschrijven en uitvoeren van dit soort berekeningen is echter vrij intensief en het is niet duidelijk of we dit mysterie binnenkort kunnen oplossen. Het is onwaarschijnlijk dat we een betere beoordeling van het zwaartekrachtveld krijgen dan wat GRAIL heeft bereikt, maar "wat we kunnen doen, zegt dat Melosh is te lokaliseren wat dit seismisch is, en dat zou nog een reden zijn voor het veelbesproken maar nooit geïmplementeerde seismisch netwerk. " Het voorstel waarnaar hij verwijst, zou nieuwe seismometers rond de maan instellen om gegevens over elke seismische activiteit te verzamelen. Die gegevens kunnen worden gebruikt om het binnenste van de maan veel beter te begrijpen, inclusief wat de massa onder het Zuidpool-Aitken-bekken is gemaakt. "Op die manier zouden we veel meer over de maan leren."

Google Pixel Buds review: de beste draadloze hoofdtelefoon die ik ooit in de rivier wilde gooien

Google Pixel Buds review: de beste draadloze hoofdtelefoon die ik ooit in de rivier wilde gooien

De ongelooflijke evolutie van de krachten van supercomputers, van 1946 tot vandaag

De ongelooflijke evolutie van de krachten van supercomputers, van 1946 tot vandaag

De snelste haai ter wereld zit in de problemen

De snelste haai ter wereld zit in de problemen