Innehåll
- Gravity Maps avslöjar antika rift
- En påverkningsstruktur eller en klyftan-baserad bassäng?
- Så fungerar GRAIL-satelliterna
- Visas genom Gravity Mapping
- Oceanus Procellarum bildades inte av påverkan
- Förstå vad du inte kan observera direkt
Figur 1: Ett konstnärskoncept av hur slingorna som bildar en gräns runt Oceanus Procellarum kan ha sett ut medan de översvämmades av lava. Bildkredit: NASA / Colorado School of Mines / MIT / JPL / GSFC.
Gravity Maps avslöjar antika rift
Nya gravitationskartor som utarbetats med hjälp av data från NASAs Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) rymdskepp avslöjar att Oceanus Procellarum, den största månhunden, inte bildades av en massiv asteroidpåverkan. Istället är det ett område som översvämmades av lava från ett omfattande riftsystem (figur 1). Denna upptäckt verkar skriva om den geologiska historien för månens närmaste sida.
Figur 2: Bild av månens nära sida från Galileo-rymdskeppet som visar den mörka Oceanus Procellarum som sträcker sig över den nordvästra kvadranten. Bildkredit: NASA / JPL.
En påverkningsstruktur eller en klyftan-baserad bassäng?
Oceanus Procellarum är en stor månhäst med en oregelbunden kontur som sträcker sig över den nordvästra kvadranten av månens närliggande sida. Det är en av månens största särdrag, med en relativt plan yta och en bredd på cirka 1 800 mil (figur 2).
I mitten av 1970-talet gynnade många månforskare teorin om att Oceanus Procellarum producerades av en enorm asteroidpåverkan. Påverkan skulle ha inträffat tidigt i månhistorien eftersom lavaflöden inom Oceanus Procellarum är över 3 miljarder år gamla.
En så stor asteroid skulle ha trängt in i månskorpan och producerat en rund krater som snabbt skulle ha översvämmats med lava från månens inre. Under tre miljarder år efter påverkan ansågs kraterns runda form ha blivit dold av senare påverkningar, ejecta, lavaflöden och annan aktivitet.
Nylig kartläggning av gravitation med hjälp av data från NASAs GRAIL rymdskepp tyder på ett nytt ursprung för månens största sto. Kanterna på Oceanus Procellarum verkar vara avgränsade av ett omfattande riftsystem. För över 3 miljarder år sedan producerade dessa slingor en utströmning av lava som översvämmade området för det nuvarande Oceanus Procellarum och producerade den relativt släta ytan som den har idag (figur 3).
Figur 3: Det röda i den här bilden representerar mönstret för att riva runt Oceanus Procellarum utifrån gravitationsanomalier från uppdraget Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL). Denna rektangulära kontur tros vara resterna av ett riftsystem som levererade magma till månens yta nära sidan och översvämmade lågliggande områden med lava. Den rektangulära konturen skiljer sig från den cirkulära konturen som förväntas för en asteroid-slagstruktur. Mönstret liknar sprickor som utvecklas i material som svar på värmespänning. Bildkredit: Ernie Wright, NASA Scientific Visualization Studio. Förstora karta.
Så fungerar GRAIL-satelliterna
NASA: s GRAIL-uppdrag bestod av ett par satelliter som kretsade runt månen på en höjd av cirka 34 mil. De samlade tyngdkraftsmätningar som kunde avslöja densitetsskillnader i månens underyta samt tjockleken på månskorpan.
Satelliterna flög i nära bildning. När de passerade över månens områden med större och mindre tyngdkraft ändrades avståndet mellan satelliterna genom styrkan hos månens gravitationsattraktion. Dessa avståndsförändringar användes sedan för att framställa tyngdkraften och jordskorpans tjocklekskartor (figur 4).
GRAIL-satelliter: Konstnärer återgivande av de tvilling GRAIL-satelliter som kretsar runt månen, samlar in gravitationsdata och överför dem tillbaka till jorden. Bild av NASA / JPL-Caltech.
Figur 4: Bouguer gravitation och korstjocklek kartor över månens nära sida. Tyngdkraftkartan visar platserna för slagkratrar och de slutsprickiga systemen. Korstjocklekskartan avslöjar en mycket tunn skorpa under uppenbara slagstrukturer men en skorpa med oregelbunden tjocklek under Oceanus Procellarum. Bildkredit: NASA Scientific Visualization Studio.
Figur 5: Bouguer gravitationskarta över månens nära sida. Tyngdfunktionerna i det slutsprickiga systemet kan ses som en röd rektangel som ungefär beskriver Oceanus Procellarum. Bildkredit: NASA Scientific Visualization Studio.
Visas genom Gravity Mapping
Här är vad forskare gjorde och inte hittade i GRAIL-uppgifterna:
1) De fann gravitationsfunktioner som antyder ett begravt riftsystem som bildar en rektangulär kontur runt Oceanus Procellarum (platsen för detta föreslagna riftsystem visas i rött i figur 3).Riftsystemets rektangulära kontur matchar nära den nuvarande formen av Oceanus Procellarum och är till skillnad från vad som skulle förväntas som svar på en asteroidpåverkan. Tyngdkraftsfunktionerna som tros vara rift kan också ses med rött på gravitationskartan (figur 5).
2) De hittade distinkta cirkulära tyngdkraftsfunktioner under alla månar uppenbara stora slagkratrar (Dessa framträder som de cirkulära röda funktionerna i figur 4).
3) De hittade inte en liknande cirkulär tyngdfunktion under Oceanus Procellarum. I stället föreslog tyngdvärden en skorpa med variabel tjocklek i det området (figur 4).
Oceanus Procellarum bildades inte av påverkan
Gravitationsdata från GRAIL-uppdraget verkar döda konsekvensbildningsteorin för Oceanus Procellarum. Istället stöder den en formation som skapats av översvämningsbasaler från ett massivt riftsystem.
Förstå vad du inte kan observera direkt
Denna nya idé för bildandet av Oceanus Procellarum är en teori som bygger på fjärrsamlad information. Det kan vara korrekt eller kastas åt sidan när nya idéer eller ny information blir tillgängliga. Även om ett team av människor besökte månen och samlade borrning eller seismisk data över Oceanus Procellarum, kan deras förmåga att förbättra denna teori kanske inte vara möjlig. Svaret är svårt att "veta" eftersom tillgängliga data alltid kommer att vara fragmentariska och föremål för tolkning.