4 Minuten
Mįslė Mėnulio viduje: dešimtmečius trukusios diskusijos išspręstos
Savo vidinė struktūra Mėnulis jau šimtmečius žavi mokslininkus ir dangaus stebėtojus. Nors dar senovėje klesti mitas apie iš sūrio padarytą Mėnulį, tikroji mūsų natūralaus palydovo sudėtis ilgai buvo viena svarbiausių kosmoso mokslo mįslių. Tačiau 2023 m. gegužę publikuotas reikšmingas tyrimas pagaliau atskleidė: Mėnulis turi tvirtą vidinį branduolį, kurio tankis artimas geležies tankiui. Šis atradimas apšviečia tiek Mėnulio evoliuciją, tiek ir ankstyvąją Saulės sistemos istoriją.
Lunarinių gelmių tyrimai: nuo „Apollo“ iki šiuolaikinių modelių
Norint suprasti, kas slypi po Mėnulio paviršiumi, neužtenka paprastų teleskopinių stebėjimų. Planetos mokslininkai naudojasi seisminiais duomenimis – vibracijų judėjimo per Mėnulio sluoksnius įrašais, kurie padeda nustatyti gelmių sandarą. 7–ajame dešimtmetyje vykusių „Apollo“ misijų metu ant Mėnulio buvo palikti seismometrai. Tuomet surinkti duomenys apie mėnulio drebėjimus ir vidaus sandarą buvo itin vertingi, tačiau nepakako jų raiškos, kad būtų galima tiksliai nuspręsti, ar Mėnulio branduolys kietas, ar visiškai išsilydęs.
Buvo įrodyta, kad Mėnulio išorinis branduolys yra skystas, panašiai kaip ir Žemės, tačiau pačio centro būsena išliko neaiški dešimtmečius. Keli modeliai – vieni teigę apie skystą branduolį, kiti apie kietą šerdį – taip pat tiko turimiems ribotiems seisminiams duomenims.
Proveržio rezultatai: Nauji metodai – gilesnės įžvalgos
Ieškodama atsakymo į šią užsitęsusią mįslę, daugiadalykė mokslininkų komanda, vadovaujama astronomo Arthuro Briaud iš Prancūzijos nacionalinio mokslinių tyrimų centro, pasitelkė išsamų metodų rinkinį. Tyrėjai sujungė gravitacinius ir seisminius duomenis iš kosminių misijų, mėnulio lazerinių matavimų bei Mėnulio judėjimo stebėjimų. Modeliuojant, kaip Mėnulis deformuojasi dėl Žemės traukos, kaip keičiasi atstumas nuo mūsų planetos ir skirstoma jo masė, buvo sukurtas detalus vidinės sandaros profilis.
Atlikus sudėtingas Mėnulio branduolio kompozicijos simuliacijas, aiškiausiai su stebėjimais sutampantys modeliai rodė „aktyvaus apsivertimo“ procesą Mėnulio mantijos gyliuose. Šiame procese tankesnės medžiagos smenga branduolio link, o lengvesnės kyla į viršų. Būtent tokia dinamika seniai laikoma priežastimi, kodėl mėnulio uolienose randama tam tikrų elementų pasiskirstymas. Nauji rezultatai šį scenarijų dar labiau sustiprina, iš esmės paaiškindami, kaip per milijardus metų vystėsi Mėnulio vidinė sandara.
Mėnulis kaip Žemė: Branduolio matmenys ir tankis
Vienas įspūdingiausių Briaud tyrimo rezultatų – stulbinamas struktūrinis Mėnulio ir Žemės panašumas. Geriausiai atitinkantis modelis parodė, kad Mėnulis turi apie 362 kilometrų spindulio skystą išorinį sluoksnį, kuris gaubia tvirtą vidinį branduolį – apie 258 kilometrų diametro, kas sudaro maždaug 15 % viso Mėnulio spindulio.
Manoma, jog pats vidinis kietas branduolys pasižymi vidutiniu 7 822 kg/ku.m tankiu – labai artimu geležies tankiui. Šis rezultatas tiesiogiai atitinka ir 2011 m. NASA vadovaujamos komandos išvadas, kurios taip pat rėmėsi pažangiausiais seisminiais tyrimais ir nurodė panašius branduolio matmenis bei tankį.
Briaud ir kolegos pabrėžia, jog jų tyrimas ne tik patvirtina anksčiau iškeltas prielaidas apie tvirtą Mėnulio centrą, bet ir dar labiau pagrindžia nuomonę, kad mėnulio struktūra artimesnė Žemės nei manyta anksčiau. Tai itin svarbu norint suprasti, kodėl ir kaip Mėnulis ilgainiui prarado savo magnetinį lauką.
Pasekmės magnetizmui ir ankstyvajai Saulės sistemai
Tyrinėjant Mėnulio uolienas nustatyta, kad jis kadaise turėjo stiprų, aktyvų magnetinį lauką, kuris atsirado dėl masės judėjimo metaliniame branduolyje. Šis magnetinis laukas silpnėti pradėjo maždaug prieš 3,2 milijardo metų, tačiau tikslios jo užgesimo priežastys ilgą laiką buvo tik spėliojamos.
Dabar, patikimai įrodžius, kad Mėnulio branduolys kaip ir Žemės susideda iš ir skystos, ir kietos dalies, mokslininkai gali tikslingai aiškinti pirminio mėnulio magnetinio lauko formavimąsi. Tai ne tik praplečia mūsų supratimą apie Mėnulio geologiją ir istoriją, bet ir leidžia geriau suvokti Saulės sistemos uolinių kūnų raidos ypatumus jų formavimosi laikotarpiu.
Ateitis: nauji žingsniai Mėnulio tyrinėjimuose
Augant tarptautiniam susidomėjimui Mėnuliu ir planuojant naujas mėnulio misijas, šios išvados pasirodo itin svarbiu metu. Tikimasi, kad būsimi seisminiai instrumentai, kuriuos tiksliai išdėlios būsimos įgulos ar robotai, leis dar labiau papildyti ir patikslinti mūsų žinias apie giluminę Mėnulio sandarą. Tokie pasiekimai suteiks naujų galimybių mėnulio mokslui ir atvers dar daugiau paslapčių apie planetų diferenciaciją, magnetinius laukus ir ankstyvą Saulės sistemos raidą.
Išvados
Kieto, geležimi turtingo Mėnulio branduolio patvirtinimas – itin svarbus žingsnis planetologijoje. Išsprendus vieną fundamentalių klausimų apie Mėnulio sandarą, tyrėjai ne tik atskleidė esminę Mėnulio istorijos dalį, bet ir dar labiau praplėtė žinias apie planetų formavimąsi ir evoliuciją visoje Saulės sistemoje. Artėjant naujam žmonių sugrįžimo į Mėnulį etapui, ši mokslo naujiena neabejotinai įkvėps ir padės jau netrukus atversti naujus Mėnulio pažinimo puslapius.
Kommentare