Geheimnis der klumpig Schwerkraft des Mondes erklärt

Ein paar von Raumfahrzeugen, die akribisch Gravitationsfeld des Mondes zugeordnet hat dazu beigetragen, dass die Astronomen das langjährige Rätsel, warum der Mond also gravitativ klumpig ist zu lösen.

Ein Team von Wissenschaftlern verwendet Daten, die von der NASA Twin Grail-Sonden – ihre jahrelange Schwerkraft-Mapping Mission endete im Dezember 2012 durch Absturz in den Mond —, neue Details über seltsame Konzentrationen der Masse aufzulesen, die versteckt unter der Mondoberfläche sitzen. Diese geologischen Strukturen, genannt Mascons (Abkürzung für Massenkonzentrationen) sind so dicht, dass sie ändern den Mond Schwerefeld, verursachen Störungen, die ein Raumschiff, das untere in seiner Umlaufbahn um den Mond zu zerren oder Kurs Wild abstoßen können.

Mascons in den 1960er Jahren entdeckt wurden, wie NASA Beamte für die Apollo-Mondmissionen planten, aber die Ursache dieser gravitativen Anomalien unbekannt war, sagte Jay Melosh, Geophysiker an der Purdue University in West Lafayette, Indiana, und führen Autor der neuen Studie, heute online (30. Mai) in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht. [20 wunderbarsten Mondmissionen]

"Mascons waren nichts anderes als Navigations Gefahren, wenn sie zuerst entdeckt wurden," sagte Melosh SPACE.com. "sie waren eine echte Schmerzen im Nacken für Apollo Planer – sie waren wie Riffe in einem Ozean, Dinge zu vermeiden und um geplant."

Durch die Zuordnung der Mond-Gravitationsfeld, die Grail-Sonden entdeckt die Standorte der lunar Mascons und beispiellosen Blick auf den Mond innere Struktur angeboten. So konnten Wissenschaftler studieren zwei Becken – auf der Mondoberfläche Beifahrerseite und einer auf der anderen Seite des Mondes – entwickeln anspruchsvolle Computer-Modelle wie Mascons Form.

Asteroid Auswirkungen

Vor Milliarden von Jahren, massive Asteroiden, die mit dem Mond links tiefe Krater kollidierte, die in den Mantel-Material erreicht, die unter die dünne Kruste lunar liegt. Was bis jetzt unerklärte worden war, wie diese großen Einfluss Seiten extrem dichtes Material unterstützen können, und wie das Schwerefeld in diesen Becken in solchen Ungleichgewicht sein könnte, sagte Melosh.

"Anfangs schien das Mascon Problem eine einfache Lösung haben", sagte Co-Studienautor Jeff Andrews-Hanna, Assistant Professor in der Abteilung Geophysik an der Colorado School of Mines in Golden, Colorado "Mascon Becken auf die in der Nähe von Side of the Moon wurden teilweise gefüllt mit alten Ströme von dichten Lava, die in der Lage, um die Masse überschüssigen und positive schwere Anomalien berücksichtigen schien.

"Doch schnell stellte sich heraus, dass für einige Becken, die beobachteten Lavaströme zu dünn, um die Massenexzess zu erklären seien" Andrews-Hanna sagte SPACE.com. "Einigen Becken wurden auch gefunden, die Mascons ausgestellt aber insgesamt Lava Füllung fehlte."

Die Forscher festgestellt, dass dieser alten Asteroid wirkt ausgegrabenen großen Krater auf dem Mond verursacht rund um lunar Materialien und Felsen vor dem Mond Mantel zu schmelzen und nach innen kollabieren. Diese schmilzt das Material Dichter und konzentrierter zu werden verursacht, sagte der Forscher.

"So heißen Materialien-Cool und die Oberfläche Schüttelfrost, wird Sie stark, und es kann die Stützlast des extra dichten Materials aus dem lunar Mantel" Melosh erklärt.

Die starke lunare Kruste, die auch nach unten in das Einschlagsloch Folien, bildet schließlich einen gebogenen aber starre Barriere über das Becken, die dichten Materialien gedrückt.

Erstellen von neuen Modellen

Melosh und seine Kollegen verwendet Daten über die Verteilung der Massen in den Mond zum Erstellen Computersimulationen von wie des Mondes der Erdkruste und des Erdmantels vor Milliarden von Jahren Verhalten. Diese Modelle gaben die Forscher einen Einblick davon, wie der Mond Mascons im Gefolge der großen Asteroiden Auswirkungen gebildet.

Die Ergebnisse der neuen Studie Angebot weitere Hinweise über den Mond dynamische Entwicklung, sagte Laurent Montesi, Associate Professor in der Abteilung für Geologie an der University of Maryland in College Park und Autor von einem Editorial in der Zeitschrift Science kommentieren die Ergebnisse.

"Was ist wirklich cool darüber jetzt sind wir in der Lage, genau was auf das Vorhandensein oder Fehlen der Mascons Bedingungen führen zu untersuchen,", sagte Montesi. "Nun, da wir etwas über das Innere des Mondes wissen, können wir dieses Modell um Mascons und thermischen Bedingungen auf anderen Planeten zu studieren optimieren."

Mascons sind bekannt auf dem Mars und Merkur, aber nicht auf Erden, einfach weil die Asteroiden Auswirkungen und anschließende Krater nicht groß genug waren, um die Abwanderung von Material aus dem Erdmantel. Dennoch können verstehen Mascon Bildung Astronomen mit einem festeren Verständnis wie große Auswirkungen die Geologie von Planeten und Monden verändern können.

"Wir wissen jetzt, dass der alte Mond gewesen sein muss, viel heißer, als es ist und die Kruste dünner als wir dachten", sagte Melosh. "Zum ersten Mal können wir herausfinden, welche Größe Asteroiden den Mond durch Blick auf die Becken hinter sich gelassen und die Schwerkraft-Signaturen der Bereiche getroffen. "Wir haben jetzt die Werkzeuge, um herauszufinden, mehr über die schwere Bombardierung Asteroiden und was die alte Erde konfrontiert haben kann."

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Denise Chow auf Twitter folgen @denisechow . Folgen Sie uns @Spacedotcom, Facebook oder Google +. Ursprünglich veröffentlicht auf SPACE.com.