Внутренний мир Луны: учёные раскрыли тайну её ядра

Новое исследование, опубликованное в мае 2023 года, подтвердило существование твёрдого внутреннего ядра Луны, что окончательно разрешает давний научный спор. Оказалось, что оно состоит из материала, плотность которого сравнима с железом. Это открытие помогает лучше понять историю формирования Луны и её эволюцию, а значит, и историю всей Солнечной системы.

Что говорят учёные?

Группа исследователей под руководством Артура Брио из Французского национального центра научных исследований заявляет:

"Наши результаты подтверждают существование твёрдого внутреннего ядра Луны, что ставит под сомнение прежние представления о её магнитном поле и поддерживает гипотезу глобального переворота мантии, сыгравшего ключевую роль в её ранней истории".

Как удалось раскрыть тайну лунного ядра?

Изучение внутреннего строения небесных тел проводится с помощью сейсмических данных. Когда происходят лунотрясения, генерируемые волны отражаются от внутренних слоёв Луны, помогая учёным создать её детализированную карту.

Однако данные, полученные миссиями Apollo, не позволяли с уверенностью определить состав внутреннего ядра. Известно, что Луна обладает жидким внешним ядром, но было неясно, скрывается ли под ним твёрдое ядро или оно полностью жидкое.

Чтобы разрешить этот вопрос, команда Брио использовала данные лазерной локации Луны, анализируя её плотность, деформацию под воздействием земной гравитации и динамику движения. Затем исследователи провели моделирование различных структур ядра, чтобы выяснить, какая из них лучше всего соответствует наблюдениям.

Что обнаружили исследователи?

Учёные пришли к нескольким важным выводам:

• Внутри Луны происходит активный переворот мантии: плотные материалы опускаются вниз, а менее плотные поднимаются вверх. Это объясняет наличие определённых элементов в её вулканических регионах.
• Лунное ядро напоминает земное: внешнее ядро остаётся жидким, а внутреннее — твёрдым.
• По расчётам, внешний слой ядра имеет радиус около 362 км, а внутренний — 258 км, что составляет примерно 15% радиуса Луны.
• Плотность внутреннего ядра составляет около 7822 кг/м³, что близко к плотности железа.

Подтверждение ранних исследований

Интересно, что похожие выводы были сделаны ещё в 2011 году. Тогда команда NASA под руководством Рене Вебер также нашла свидетельства существования твёрдого внутреннего ядра радиусом 240 км и плотностью около 8000 кг/м³. Новое исследование подтверждает эти данные и добавляет новые доказательства.

Что это значит для будущих миссий на Луну?

Результаты исследования важны для понимания эволюции Луны. Ранее учёные знали, что в первые миллиарды лет после её формирования у спутника было мощное магнитное поле, которое начало ослабевать 3,2 миллиарда лет назад. Новые данные позволяют лучше понять, как исчезло это поле и какие процессы происходили в недрах Луны.

С учётом планов человечества вернуться на Луну в ближайшие годы, не исключено, что в будущем мы получим ещё более точные данные, которые окончательно подтвердят структуру её ядра.