Ένας από τους μεγαλύτερους κρατήρες στο Ηλιακό Σύστημα είναι στη Σελήνη μας. Ονομάζεται λεκάνη South Pole-Aitken (SPA) και έχει διάμετρο 2.500 km (1.600 mi) και βάθος 13 km (8,1 mi). Μια νέα μελέτη λέει ότι η λεκάνη μπορεί να περιέχει ένα τεράστιο κομμάτι μετάλλου που είναι μεγαλύτερο από το Μεγάλο νησί της Χαβάης.
Η μελέτη, με τίτλο «Βαθιά δομή της λεκάνης του σεληνιακού νότιου πόλου-Aitken», δημοσιεύεται στο Geophysical Research Letters. Επικεφαλής συγγραφέας είναι ο Peter B. James, Επίκουρος Καθηγητής Πλανητικής Γεωφυσικής στο Κολλέγιο Τεχνών και Επιστημών του Baylor. Βασίζεται σε δεδομένα από την αποστολή Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL).
Η λεκάνη SPA είναι ο μεγαλύτερος παγκοσμίως αναγνωρισμένος κρατήρας κρούσης στο Ηλιακό Σύστημα. Δεν είναι ορατό από τη Γη, επειδή βρίσκεται στην άκρη της Σελήνης. Είναι ωοειδές σχήμα και αν ήταν στη Γη θα εκτείνεται από το Waco του Τέξας έως την Ουάσιγκτον, DC. Με βάθος 13 χιλιομέτρων (8,1 mi), ο κρατήρας είναι περίπου έξι φορές βαθύτερος από το πλάτος. Η κατάστασή του ως μια από τις παλαιότερες, καλοδιατηρημένες δομές στη Σελήνη καθιστά τη λεκάνη SPA αντικείμενο πολύ επιστημονικού ενδιαφέροντος.
Θαμμένος κάτω από αυτόν τον τεράστιο κρατήρα είναι ένα τεράστιο κομμάτι μετάλλου.
«Φανταστείτε να παίρνετε ένα σωρό από μέταλλο πέντε φορές μεγαλύτερο από το Μεγάλο νησί της Χαβάης και να το θάβετε υπόγεια. Αυτό είναι περίπου πόσο απροσδόκητη μάζα εντοπίσαμε », δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Peter B. James.
Η μάζα είναι πιθανότατα εκατοντάδες μίλια κάτω από την σεληνιακή επιφάνεια, αλλά όπως λέει το έγγραφο, «Θα μπορούσε να είναι μια ανωμαλία μεγάλης πυκνότητας που κατανέμεται σε ένα μέτριο εύρος βάθους, ή θα μπορούσε να είναι μια λεπτή ανωμαλία πυκνότητας κατανεμημένη σε όλο το βάθος του μανδύα. "
Η αποστολή GRAIL της NASA ξεκίνησε το 2011 και πέρασε περίπου ένα χρόνο χαρτογραφώντας τη βαρύτητα της Σελήνης προτού συντρίψει τη Σελήνη σε έναν τελικό ελιγμό. Η GRAIL χρησιμοποίησε δύο διαστημόπλοια στην ίδια σεληνιακή τροχιά. Ονομάστηκαν GRAIL-A και GRAIL-B, ή Ebb and Flow.
Καθώς οι EBB και FLOW πετούσαν πάνω από περιοχές με διαφορετικές μάζες, κινήθηκαν λίγο προς το άλλο ή μακριά από το άλλο. Τα όργανα ακριβείας στο διαστημικό σκάφος GRAIL μετρούν αυτές τις αλλαγές και τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία εικόνας υψηλής ανάλυσης του βαρυτικού πεδίου της Σελήνης.
Ένας από τους επιστημονικούς στόχους του GRAIL ήταν να προσδιορίσει τη δομή των επιφανειακών λεκανών πρόσκρουσης και την προέλευση των σεληνιακών μασκών (συγκεντρώσεις μάζας.) Αυτή η μελέτη προέρχεται από αυτήν την προσπάθεια και συνδυάζει δεδομένα GRAIL με δεδομένα από το Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
«Όταν συνδυάσαμε αυτά τα δεδομένα GRAIL με δεδομένα σεληνιακής τοπογραφίας από το Lunar Reconnaissance Orbiter, ανακαλύψαμε την απροσδόκητα μεγάλη ποσότητα μάζας εκατοντάδων μιλίων κάτω από τη λεκάνη του Νότιου Πόλου-Aitken», δήλωσε ο James.
Ό, τι κι αν είναι αυτό το πυκνό θέμα, τραβά το πάτωμα του κρατήρα κάτω από μισό μίλι, σύμφωνα με τον Τζέιμς. Οι προσομοιώσεις υπολογιστών υποδηλώνουν ότι η μάζα θα μπορούσε να είναι ένα τεράστιο κομμάτι νικελίου και σιδήρου, και ότι ήταν ο πυρήνας ενός αστεροειδούς που έπληξε τη Σελήνη και έμεινε στον άνω μανδύα.
«Μία από τις εξηγήσεις αυτής της επιπλέον μάζας είναι ότι το μέταλλο από τον αστεροειδή που σχημάτισε αυτόν τον κρατήρα εξακολουθεί να είναι ενσωματωμένο στο μανδύα της Σελήνης», δήλωσε ο James σε δελτίο τύπου. Σύμφωνα με το νέο άρθρο, «η περίσσεια μάζας που παρατηρείται στο μανδύα είναι περίπου ισοδύναμη με… έναν πυρήνα σιδήρου-νικελίου διαμέτρου 95 χιλιομέτρων στο μανδύα της Σελήνης».
Έκαναν τα μαθηματικά και τα μαθηματικά είπε…
«Κάναμε τα μαθηματικά και δείξαμε ότι ένας επαρκώς διεσπαρμένος πυρήνας του αστεροειδούς που έκανε την πρόσκρουση θα μπορούσε να παραμείνει αναστατωμένος στο μανδύα της Σελήνης μέχρι σήμερα, αντί να βυθιστεί στον πυρήνα της Σελήνης», δήλωσε ο Τζέιμς.
Αλλά αυτή δεν είναι η μόνη πιθανότητα. Ακριβώς το προφανές.
Η μάζα του υλικού θα μπορούσε να είναι ένα λείψανο του σχηματισμού της Σελήνης. Είναι πιθανό ότι είναι μια συγκέντρωση πυκνών οξειδίων από το τελευταίο στάδιο της στερεοποίησης σεληνιακού μάγματος. Η Σελήνη σχηματίστηκε περίπου 4,51 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, πιθανώς ως αποτέλεσμα της γης που συγκρούστηκε με έναν αρχαίο πρωτοπλανήτη που ονομάζεται Θεία. Λίγο μετά τη δημιουργία του, 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, οι μαγικοί ωκεανοί του ψύχθηκαν και στερεοποιήθηκαν Καθώς ψύχθηκαν και στερεοποιήθηκαν, ένα από τα τελευταία οξείδια που σχηματίστηκαν θα ήταν το FeTiO3, επίσης γνωστό ως ilmenite. Είναι πολύ πυκνό και θα μπορούσε να εξηγήσει την ανωμαλία.
Είναι δύσκολο να προσδιοριστεί η ακριβής φύση του υλικού κάτω από τη λεκάνη SPA. Φαίνεται εξαιρετικά απίθανο ότι μια τεράστια συγκέντρωση σιδήρου και νικελίου, αν είναι αυτό, είναι ακριβώς κάτω από έναν από τους μεγαλύτερους κρατήρες πρόσκρουσης του Ηλιακού Συστήματος, χωρίς να είναι συνδεδεμένοι οι δύο.
Εάν ήταν αποτέλεσμα αστεροειδούς πρόσκρουσης, πότε συνέβη; Όπως είπε ο James στο Space Magazine, «Δεν ξέρουμε, αλλά αν η Σελήνη ήταν πολύ ζεστή τη στιγμή της κρούσης, το πυκνό μέταλλο από τον πυρήνα του κρουστικού πυρήνα πιθανότατα θα έπρεπε να έχει βυθιστεί μέχρι τον πυρήνα της Σελήνης, στην οποία περίπτωση δεν θα το δούμε ».
Το διατηρημένο χείλος κρατήρα γύρω από το SPA παρέχει σημαντικά στοιχεία για τον προσδιορισμό του χρόνου κρούσης. Όπως είπε ο Τζέιμς στο Space Magazine, «Δεν θα βλέπαμε επίσης ένα διατηρημένο χείλος εάν το SPA σχηματίστηκε σε ένα μάγμα ωκεανού. Επομένως, η Σελήνη πιθανότατα είχε την ευκαιρία να κρυώσει κάπως πριν συμβεί αυτό το αντίκτυπο. "
Είναι διαφορετικό από τους άλλους κρατήρες
Η λεκάνη SPA διαφέρει από άλλους κρατήρες πρόσκρουσης στη Σελήνη. Άλλοι κρατήρες έχουν μια ανωμαλία με βαρύτητα, αλλά το SPA δεν το κάνει. Ο Τζέιμς είπε στο Space Magazine ότι το SPA «έχει μια ευρεία περιοχή αδύναμης βαρύτητας που σχετίζεται με μια τοπογραφική κατάθλιψη που δημιουργείται από την πυκνή ανωμαλία μανδύα που ζυγίζει την επιφάνεια της Σελήνης».
Σύμφωνα με τον Τζέιμς, η λεκάνη είναι «ένα από τα καλύτερα φυσικά εργαστήρια για τη μελέτη γεγονότων καταστροφικών επιπτώσεων, μια αρχαία διαδικασία που διαμόρφωσε όλους τους βραχώδεις πλανήτες και τα φεγγάρια που βλέπουμε σήμερα».
Το ξεκλείδωμα των μυστικών της λεκάνης SPA θα απαιτήσει περισσότερη δουλειά. Ο αποκλεισμός αστεροειδούς πρόσκρουσης ή οξειδίων από τη στερεοποίηση μάγματος ως αιτία της ανωμαλίας θα απαιτήσει βελτιωμένες προσομοιώσεις. Όπως είπε ο James στο Space Magazine, «Ο καλύτερος τρόπος για να αποκλείσετε το ένα σενάριο ή το άλλο θα ήταν να εκτελέσετε νεότερες και καλύτερες προσομοιώσεις».
Πηγές:
- Δελτίο τύπου: Εντοπίστηκε μαζική ανωμαλία κάτω από τον μεγαλύτερο κρατήρα της Σελήνης
- Ερευνητικό έγγραφο: Βαθιά δομή του σεληνιακού νότιου πόλου; Λεκάνη Aitken
- Εισαγωγή στη Βικιπαίδεια: Νότιος Πόλος – Aitken λεκάνη
- NASA: Αποστολή GRAIL
