• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15 мая, 11:41
Игорь Байдов
1 730

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.
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
29 сентября, 15:09
Адель Романова

Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.

27 сентября, 14:07
Игорь Байдов

Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее.

28 сентября, 16:44
Редакция Naked Science

ТЭС на ископаемом топливе — причина смерти многих сотен тысяч человек в год. Их замещение поэтому неизбежно, но вот чем? ВИЭ нестабильны в выработке, из-за чего мы видим страновые блэкауты в Испании и ужесточение правил их ввода в Китае с этого года. Атом, напротив, крайне стабилен. Только вот при текущем сценарии использования ядерного топлива разведанные запасы урана слишком малы, чтобы быть долгосрочной основой для недорогой энергии. Пока их хватает, а что будет завтра? Именно ответу на этот вопрос и посвящены два страхующих друг друга прорывных российских проекта по замыканию топливного цикла.

29 сентября, 15:09
Адель Романова

Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.

26 сентября, 11:41
ИИМК РАН

Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.

27 сентября, 14:07
Игорь Байдов

Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее.

20 сентября, 08:52
Александр Березин

Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.

12 сентября, 14:03
ТюмГУ

Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.

9 сентября, 11:03
Адель Романова

Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.

[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