Mažų asteroidų smūgių istorija privertė mūsų Mėnulį „klaidžioti“ savo ašimi: „ScienceAlert“

Nauji įrodymai parodė, kaip į Mėnulį atsitrenkę asteroidai pakeitė jo ašigalių padėtį.

Per pastaruosius 4,25 milijardo metų asteroidų smūgiai privertė Mėnulio kūną „klaidžioti“, pasukdamas jį maždaug 10 laipsnių kampu jo sukimosi ašies atžvilgiu. Tai santykinai nedidelis poslinkis, o tai reiškia, kad bet koks ledas, susikaupęs Mėnulio ašigalių krateriuose, greičiausiai nebus smarkiai paveiktas. Savo ruožtu tai reiškia, kad ateityje Mėnulio tyrinėjimai gali būti atitinkamai tęsiami.

„Remiantis Mėnulio kraterių susidarymo istorija“, sako planetų mokslininkas Višnu Višvanatanas NASA Goddard Space Flight Center, „atrodo, kad poliarinis klajojimas buvo pakankamai vidutiniškas, kad vanduo šalia ašigalių liktų šešėlyje ir mėgavosi stabiliomis sąlygomis per milijardus metų“.

Daug Mėnulio istorijos surašyta jo krateriuose. Didžiausias natūralus Žemės palydovas yra išmargintas per milijardus metų vykusių smūgių randais, kuriuos kruopščiai suplanavo ir datavo Mėnulio mokslininkai. Ir šie poveikiai pakeitė masės pasiskirstymą Mėnulyje, metriką, tiesiogiai susietą su gravitacija.

Taigi kiekvieną kartą, kai kosminės uolienos gabalas atsitrenkia į mėnulio paviršių, jis pakeičia Mėnulio gravitacinį profilį, net jei tik šiek tiek. Bendrai, per labai ilgą laiką tai gali pakeisti objekto judėjimą ir orientaciją erdvėje.

Tuščios erdvės, kurias iškasė asteroidų smūgiai, priverčia Mėnulį persiorientuoti, todėl mažesnės masės skylės priartėja prie ašigalių. Tuo tarpu didesnės masės koncentracijos traukiamos arčiau pusiaujo. Pagalvokite apie būdą a plaktuko metiklis sukasi, kad išcentrinę jėgą paveiktų plaktuką, kad išstumtų jį į didesnį atstumą.

NASA misijos, pavadintos Gravity Recovery and Interior Laboratory, dėka mes turimeGRALIS), itin detalus Mėnulio gravitacijos lauko žemėlapis; toks išsamus, kad galima įžvelgti kraterių poveikį. Tai suteikė idėją planetų mokslininkui Davidui Smithui iš Masačusetso technologijos instituto.

Mėnulio žemėlapis, rodantis ryšį tarp gravitacinio lauko ir smūginių kraterių
Mėnulio žemėlapis, rodantis, kaip GRAIL duomenys atitinka smūginių kraterių pasiskirstymą. (Višnu Višvanatanas)

„Jei pažvelgsite į Mėnulį su visais šiais krateriais, pamatysite juos gravitacijos lauko duomenyse. Smithas paaiškina. „Pagalvojau: kodėl negaliu tiesiog paimti vieno iš tų kraterių ir išsiurbti, visiškai pašalinti parašo?

Tai yra tai, ką komanda nusprendė padaryti, siekdama ištrinti platesnius nei 20 kilometrų (12 mylių) kraterius. Jie identifikavo beveik 5200 kraterių ir baseinų, susiedami juos su gravitaciniais duomenimis iš GRAIL, o vėliau dirbdami atgal, kad juos ištrintų.

Iš pradžių jie dirbo rankiniu būdu, o tada perdavė darbą kompiuteriams, kad iš esmės atsuktų Mėnulio istoriją.

Kiekvieno atskiro kraterio poveikis buvo nedidelis. Tačiau jų buvo daug, ir su kiekvienu atėmimu Mėnulio ašigaliai slinko atgal link padėties, kurioje buvo prieš milijardus metų. Visų šių mažų kraterių gravitacinis poveikis buvo beveik toks pat kaip Pietų ašigalio-Aitkeno baseino – milžiniškos maždaug 2500 kilometrų (1550 mylių) skersmens smūgio zonos. ketvirtadalis Mėnulio paviršiaus.

grafikas, vaizduojantis poliarinį klaidžiojimo laiką dėl kraterių indėlio
Šis siužetas rodo Mėnulio klajones per tam tikrą laiką, padengtą dabartine Mėnulio topologija. Srovės poliai yra centre; pradžios taškas yra raudonas apskritimas. (Smith ir kt., Planet. Sci. J., 2022)

„Žmonės manė, kad maži krateriai yra nereikšmingi“, Viswanathanas sako. “Jie yra nereikšmingi atskirai, bet kartu jie turi didelį poveikį.”

Tai svarbu: jei poveikis būtų pakankamai didelis, jis galėjo nustumti Mėnulio poliarines sritis į vietas, kur kraterius apšviečia saulės spinduliai. Jei taip atsitiktų, bet kokios užšalusios lakiosios medžiagos, esančios anksčiau šešėlinėse kraterio grindyse, sublimuotų, o ledo liktų mažiau (ar net visai neliktų) kaip ilgalaikį rekordą. Kadangi mokslininkai nori ištirti ašigalius, kad surastų šias ledines vietas, tai turės įtakos būsimiems Mėnulio tyrinėjimams, įskaitant būsimą NASA įgulos misiją Artemidės.

Komanda parodė, kad poveikis nebuvo pakankamai didelis, o tai yra gerai. Bet dar yra ką nuveikti.

Galutinis analizės rezultatas yra žavus, tačiau tai nėra visa istorija. Mėnulyje yra daug kraterių, kurie nepatenka į komandos parametrus; jie taip pat būtų turėję poveikį, nors galbūt ir mažesnį. Be to, Mėnulis geologiškai ne visada buvo toks tylus kaip dabar. Vulkaninis aktyvumas laikui bėgant taip pat galėjo pakeisti jo gravitacinį profilį.

Tačiau ankstesnis darbas buvo sutelktas tik į didesnius nei 200 kilometrų (125 mylių) kraterius. Šis darbas, pasak komandos, rodo, kad kiekviena smulkmena yra svarbi.

„Yra keletas dalykų, į kuriuos dar neatsižvelgėme“, sako planetologas Sanderis Goossensas NASA Goddard Space Flight Center, “tačiau vienas dalykas, kurį norėjome atkreipti dėmesį, yra tie maži krateriai, kurių žmonės nepaiso, jie iš tikrųjų yra svarbūs, todėl čia yra pagrindinis dalykas”.

Tyrimas buvo paskelbtas Planetų mokslo žurnalas.

Leave a Comment

Your email address will not be published.