Новые измерения гравитации Луны подтверждают наличие частично расплавленного слоя в мантии
Известно, что под поверхностью Луны, покрытой кратерами и состоящей из силикатной коры, находится оливиновая мантия и металлическое ядро. Некоторые исследования предполагают, что между твердой мантией и ядром может существовать частично расплавленный слой. Однако до сих пор это оставалось спорным вопросом.
Теперь Сандер Гуссенс и его коллеги представили новые данные в AGU Advances, которые подтверждают существование этой частично расплавленной переходной зоны. Эти открытия могут значительно изменить наше понимание структуры, происхождения и эволюции Луны.
Новые доказательства были получены благодаря анализу приливов и отливов на Луне. Так же, как гравитационное притяжение Луны и Солнца периодически изменяет форму Земли и ее гравитационное поле, вызывая приливы и отливы, Земля и Солнце одновременно воздействуют на Луну, вызывая приливные эффекты, которые искажают ее форму и гравитацию.
Реакция Луны на приливные силы частично зависит от ее внутренней структуры. Исследователи могут изучать эту реакцию, чтобы получить информацию о недрах Луны.
В предыдущих исследованиях уже изучались изменения силы тяжести на Луне в ответ на приливы в течение месяца. В новой работе исследователи впервые зафиксировали годовые изменения, проанализировав данные спутниковой лаборатории восстановления гравитации и внутренних помещений НАСА (GRAIL) и Лунного разведывательного орбитального аппарата.
Затем они включили как месячные, так и годовые изменения силы тяжести на Луне, а также другую информацию, такую как средняя плотность Луны, в модель, имитирующую внутреннюю структуру Луны. Они обнаружили, что без включения более мягкого слоя у основания мантии модель не могла воспроизвести наблюдаемые измерения силы тяжести. Другими словами, это исследование предполагает, что с высокой вероятностью существует частично вязкий глубокий слой мантии.
Исследователи предполагают, что, если он действительно существует, частично расплавленный слой может состоять из богатого титаном материала, называемого ильменитом. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять этот слой и определить источник тепла, который поддерживает расплавление в течение предположительно миллиардов лет.
