• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
37 минут назад
Игорь Байдов
166

Одна сторона Луны оказалась горячее другой

5.1

Луна всегда повернута к Земле одной стороной, но теперь ученые доказали, что разница между ее видимой и обратной сторонами куда глубже, чем кажется. По новым данным, под поверхностью спутника наблюдается температурная асимметрия.

гравитационная карта луны
Карта, показывающая аномалии в гравитационном поле Луны, составленная на основе данных миссии NASA GRAIL / © NASA, JPL-Caltech, MIT, GSFC

С момента первых наблюдений за Луной астрономы заметили, что ее видимая сторона отличается от обратной. Например, на видимой больше темных участков — лунных «морей» — равнин, сложенных застывшими слоями базальтовой лавы, которая три-четыре миллиарда лет назад затопила низменности. На обратной больше кратеров и кольцевых горных хребтов.

Такой контраст выявили еще в XX веке, когда первые зонды стали фотографировать Луну с орбиты. Ученые десятилетиями спорили, отражают эти различия лишь поверхностные процессы или указывают на глубинные аномалии.

В 2011 году NASA запустило лунную миссию GRAIL — два зонда-близнеца Ebb и Flow. Аппараты с рекордной точностью измеряли изменения расстояния между собой, чтобы составить детальную карту гравитационного поля спутника.

Ebb и Flow посылали и принимали радиосигналы в Ka-диапазоне и измеряли, как меняется время прохождения этих сигналов между станциями. Такие изменения могут быть настолько малыми, что соответствуют долям микрометра. Когда зонды пролетали над участками Луны с более или менее плотными веществами, гравитация там чуть сильнее либо чуть слабее притягивала спутники. Это вызывает микроскопические ускорения или замедления и, соответственно, крошечные изменения взаимного расстояния аппаратов.

Зарегистрировав мельчайшие «колебания» в дистанции, специалисты построили карту лунного гравитационного поля. Полученные данные помогли исследователям понять, что Луна испытывает приливную деформацию под действием гравитации Земли, которая «вытягивает» естественный спутник вдоль линии Земля — Луна (воображаемая прямая, соединяющая центры масс Земли и Луны), создавая переменные выпуклости — «приливные горбы».

Команда американских инженеров и астрономов под руководством Райана Парка (Ryan Park) из Лаборатории реактивного движения NASA проанализировала данные GRAIL и обнаружила, что Луна деформируется под воздействием земной гравитации сильнее, чем показывали модели.

Ученые рассчитали: если бы естественный спутник внутри был однородным, его недра состояли бы из одного и того же материала по всей глубине, без каких-либо различий между видимой и обратной сторонами, то под действиям земной гравитации он деформировался бы («‎сжимался» и «‎растягивался») на строго определенную величину. Но реальные замеры показали, что Луна деформируется на 72 процента сильнее, чем должно быть при однородных недрах.

Чтобы объяснить аномалию, исследователи рассмотрели несколько гипотез. Первая — разный химический состав двух сторон Луны. Но моделирование показало, что наиболее точное совпадение с данными дает сценарий, где видимая сторона спутника нагрета сильнее обратной. Это создает разницу в плотности и вязкости пород, делая видимую часть более «податливой» к гравитационному воздействию Земли.

Эта температурная асимметрия объясняет, почему Луна так по-разному реагирует на земное притяжение. Более «теплый» участок — видимая сторона — пластичнее, мягче и легче деформируется, чем более «‎холодный» — обратная сторона. Значит, первый участок чувствительнее к внешним силам.

Температурный дисбаланс может быть связан с историей вулканической активности. На видимой стороне сосредоточены обширные базальтовые равнины, образовавшиеся при извержениях несколько миллиардов лет назад. Кроме того, там выше концентрация радиоактивных элементов — урана и тория, они расположены близко к поверхности. При радиоактивном распаде изотопов урана и тория выделяется тепловая энергия.

Но почему эти элементы распределены неравномерно? Одна из теорий гласит, что после гигантского столкновения, породившего Луну, ее поверхность была раскаленной и жидкой. Обратная сторона быстрее остывала, из-за этого тяжелые элементы «стекали» к еще горячей видимой стороне, где кора оставалась мягче.

Позже, когда обратная сторона полностью затвердела, эти элементы оказались «заперты» под корой на видимой части.

Команда NASA продолжит исследования внутреннего строения Луны. Один из ключевых инструментов в этом деле — лунотрясения.

Ученые собираются анализировать сейсмические волны, чтобы понять, какие изменения происходят глубоко под лунной поверхностью. Для этого NASA планирует в 2026 году запустить аппарат Farside Seismic Suite. Он разместится на обратной стороне спутника нашей планеты и будет фиксировать колебания в горных породах.

Научная работа опубликована в журнале Nature.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

Позавчера, 13:27
ФизТех

Одна из фундаментальных проблем при создании эффективных моделей машинного обучения — определение необходимого и достаточного количества данных для их обучения. Слишком мало данных — модель будет неточной, слишком много — неоправданные затраты времени и ресурсов на сбор и обработку информации. Ученые из МФТИ предложили два новых метода для решения этой задачи, основанных на анализе функции правдоподобия с использованием техники бутстрэпа.

Вчера, 12:53
Андрей

Споры вокруг выделения антропоцена в самостоятельную геологическую эпоху не утихли после официального отказа Международного союза геологических наук, наоборот, разожглись сильнее. Шведские геологи, придерживаясь логики союза, решили оценить легитимность других периодов кайнозойской эры и выяснили, что доказательства в пользу голоцена слабее, чем у антропоцена. Если идти дальше, то и половину ступеней кайнозоя можно откинуть.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Позавчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно