Симпатичный шарик на фото внизу – не красивая елочная игрушка, а новая гравитационная карта Луны. Не правда ли, карта эта хороша, хоть сейчас помещай ее на новогоднюю ёлку!
Новая гравитационная карта Луны. Красные пятна – повышенный, синие – пониженный уровень гравитации. Здесь и ниже изображения NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC
Представители пресс–службы NASA на днях объявили о том, что специалисты Управления успешно завершили составление первой в истории наиболее точной гравитационной карты Луны. Она была созданав рамках космической миссии «Программа изучения гравитационного поля и внутреннего строения Луны и реконструкция ее тепловой истории» или GRAIL (The Gravity Recovery and Interior Laboratory). Работа позволила ученым получить принципиально новые сведения о внутреннем строении Луны и физико-механических свойствах ее пород, а также способствовала лучшему пониманию того, как формировалась и развивалась Земля и другие твердотельные планеты Солнечной системы.
Экспериментальные данные получены с двух космических аппаратов «Эбб» и «Флоу». Зонды, работающие в связке, движутся один за другим, по одной и той же орбите в 55 км над поверхностью Луны. Система постоянно и с микронной точностью измеряет расстояние между спутниками, фиксируя все небольшие пространственные изменения их взаимоположения, связанные с гравитационными аномалиями, и наносит параметры последних на карту. Выявленные аномалии отвечают, как горам и метеоритным кратерам, так и более слабо проявленным массивным объектам, скрытым под поверхностью спутника Земли.
Поле силы тяжести Луны по данным программы GRAIL. На проекции Меркатора обратная сторона расположена в центре, а видимая — по бокам
Результаты выполненных исследований представлены в трех недавних публикациях в престижном журнале Science. В одной из них «Древние магматические интрузии и раннее расширение Луны, зарегистрированые гравитационным градиометром GRAIL», отмечается, что наиболее ранние этапы истории Луны из-за высокой ударной метеоритной «нагрузки» плохо сохранились в геологической летописи ее поверхности, но они могут скрываться в более глубоких горизонтах естественного спутника Земли.
Применение гравитационной градиометрии с использованием техники GRAIL позволило авторам зарегистрировать семейство линейных гравитационных аномалий протяженностью в сотни километров. Инверсии гравитационных аномалий указывают на наличие удлиненных положительных аномалий плотности пород, которые можно интерпретировать как древние вертикально ориентированные плитообразные интрузии (дайки), образованные процессами магматизма в сочетании с расширением литосферы. Геометрия их расположения свидетельствует об их Донектарско - Нектарском возрасте, предшествующем концу массированной метеоритной бомбардировки Луны.
Крупнейшие лунные дайки. Их длина может достигать 480 км, а ширина — 40 км
Линейная гравитационная аномалия протяжённостью 500 км на обратной стороне Луны
Распределение, ориентация и размеры интрузий указывают на глобальные изотропные стрессы расширения, возникающие в соответствии с предсказаниями термических моделей в связи с приращением радиуса Луны на величину от 0,6 до 4,9 км в начале лунной истории. Интересно, что более чем 98% особенностей на полученной гравитационной карте Луны являются продуктом топографии поверхности и отвечают наблюдаемым на поверхности Луны кратерам и вершинам гор. Это обстоятельство отлично от ситуации на Земле, Венере, Марсе и Меркурии, где гравитационные «сигналы» связаны главным образом с глубинными образованиями, возникающими при тектонической активности планет.
В других статьях этого цикла сообщается, в частности, что согласно гравиметрическим данным GRAIL, объемная плотность визуально светлых областей (лунных нагорий - lunar highlands) коры равняется ≈ 2550 кг /м3, что значительно ниже, чем предполагалось раньше. В сочетании с данными дистанционного зондирования и лабораторного изучения образцов по программе «Аполо» эта плотность свидетельствует о средней пористости коры в 12% до глубины, по меньшей мере, в несколько километров.
Новые научные результаты, полученные авторами исследования, представляющими 14 научных учреждений, вызвали большой интерес в СМИ. Отвечая на вопросы журналистов один из авторов Проекта, Марк Вечорек (Mark Wieczorek) из Парижского Института физики Земли, сообщил: «По нашим новым данным, получается, что средняя толщина лунной коры колеблется между 34 и 43 км, что примерно на 10-20 км меньше, чем считалось ранее. С такой толщиной коры Луна еще больше похожа на Землю. Это поддерживает гипотетические модели, где Луна - часть Земли, оторванная от нее в результате столкновения с планетой, размером с Марс, еще в начале истории Солнечной системы».
Толщина лунной коры (км) по данным GRAIL и топографическая карта, составленная лазерным альтиметром зонда Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)
Ученые напоминают, что сейчас публикуются только результаты первого этапа работы зондов с марта по май этого года. Второй этап начался в августе, а закончится 17 декабря, после чего высота орбиты зондов будет значительно снижена, а точность наблюдений многократно повысится. Так что можно ждать новых открытий.
Смолянский П.Л., Отдел перспективного развития ИВЦ ВСЕГЕИ
По материалам: Science, 2012. DOI: 10.1126/Science.1231753
Science, 2012. DOI: 10.1126/Science.1231507
Science, 2012. DOI: 10.1126/Science.1231530
http://science.compulenta.ru/726120
http://supreme2.ru/2016-moon-gravity-map/
http://www.milkywaygalaxy.ru/nasa/samaya-tochnaya-karta-luny-i-ee-gravitacii/
http://arstechnica.com/science/2012/12/lunar-orbiters-reveal-a-world-shaped-by-impacts/
