Гравитация Луны дает намёк на частично расплавленную мантию: новое исследование подтверждает существование переходной зоны в лунной мантии

01.10.2024 09:50:00 | iXBT.com

Новое исследование, опубликованное в журнале AGU Advances, подтверждает существование частично расплавленной переходной зоны в глубокой мантии Луны. Эта зона, предположительно состоящая из богатого титаном материала ильменита, может иметь важные последствия для понимания структуры, происхождения и эволюции Луны.

Исследователи под руководством Сандера Гуссенс проанализировали приливные эффекты на Луне, вызванные гравитационным притяжением Земли и Солнца. «Так же, как гравитационное притяжение Луны и Солнца периодически искажает форму Земли и гравитационное поле, заставляя океаны подниматься и опускаться, Земля и Солнце одновременно тянут Луну, вызывая приливные эффекты, которые искажают форму Луны и ее гравитацию», — объясняют исследователи.

Иллюстрация внутренней части луны, показывающий твердое внутреннее ядро ??(белым), жидкое внешнее ядро ??(желтым) и зону низкой вязкости (красным), которая, вероятно, частично расплавлена, а также мантию и кору. Источник: NASA / Theophilus Britt Griswold, Isamu Matsuyama, Gael Cascioli, Erwan Mazarico

Реакция Луны на эти силы частично зависит от её глубокой внутренней структуры, что позволяет исследователям изучать эту реакцию, чтобы получить сведения о лунных недрах. Ранее исследования уже изучали изменения гравитации Луны в ответ на приливы в течение месяца. В новой работе исследователи впервые зафиксировали годовые изменения, проанализировав данные спутниковой миссии NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) и Lunar Reconnaissance Orbiter.

Затем они включили как ежемесячные, так и ежегодные изменения лунной гравитации, а также другую информацию, такую ??как средняя плотность Луны, в модель, имитирующую природу внутренней части Луны. «Мы обнаружили, что без включения более мягкого слоя в основании мантии модель не могла воспроизвести наблюдаемые измерения гравитации. Это говорит о том, что весьма вероятно существование частично глубокого слоя мантии», — говорит Сандер Гуссенс.

Исследователи предполагают, что если он действительно существует, то частично расплавленный слой может состоять из богатого титаном материала ильменита. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять этот слой и определить источник тепла, который поддерживает расплавы в течение предположительно миллиардов лет.

Подробнее