Официално: Учените най-накрая потвърдиха какво има във вътрешността на Луната

Задълбочено изследване, публикувано в списание Nature през май 2023 година установи, че вътрешното ядро на Луната всъщност е твърда топка с плътност, подобна на тази на желязото.

Изследователите се надяват, че това ще помогне за разрешаването на дългогодишния дебат дали „сърцето“ (вътрешността) на Луната е твърдо или разтопено и ще доведе до по-точно разбиране на историята на Луната, а с това и на Слънчевата система.

„Нашите резултати поставят под въпрос еволюцията на магнитното поле на Луната, благодарение на доказването на съществуването на вътрешно ядро и подкрепят сценария за глобално преобръщане на мантията, който внася съществени прозрения за времевата линия на лунната „бомбардировка“ през първите милиарди години от съществуването на Слънчевата система.“

пише екипът, ръководен от астронома Артур Брио от Френския национален център за научни изследвания

Изследването на вътрешния състав на обектите в Слънчевата система се осъществява най-ефективно чрез сеизмични данни. Начинът, по който акустичните вълни, генерирани от земетресенията преминават през и се отразяват от материала във вътрешността на планета или луна може да помогне на учените да създадат подробна карта на вътрешността на обекта.

Разполагаме със сеизмични данни за Луната, събрани от мисията „Аполо“, но тяхната разделителна способност е твърде ниска, за да се определи с точност състоянието на вътрешното ѝ ядро. Знаем, че Луната има течно външно ядро, но какво обхваща то остава предмет на дискусия.

За да разберат това веднъж завинаги, Брио и колегите му събират данни от космически мисии и експерименти с лазерно измерване на Луната, за да съставят профил на различни лунни характеристики. Сред тях са степента на деформация на Луната от гравитационното ѝ взаимодействие със Земята, промяната на разстоянието до нея и нейната плътност.

След това те проведоха моделиране с различни видове ядра, за да открият кои от тях съответстват най-точно на данните от наблюденията.

Учените направиха няколко интересни констатации. Първо, моделите, които най-много приличат на това, което знаем за Луната описват активно преобръщане дълбоко в лунната мантия. Това означава, че по-плътният материал вътре в Луната пада към центъра, а по-малко плътният материал се издига нагоре.

Тази активност отдавна е предложена като начин да се обясни наличието на определени елементи във вулканичните райони на Луната. Изследванията на екипа добавят още една точка в списъка с доказателства „за“.

Те също така установиха, че лунното ядро е много подобно на земното – с външен течен слой и твърдо вътрешно ядро. Според тяхното моделиране външното ядро има радиус от около 362 километра, а вътрешното – около 258 километра. Това е около 15 % от целия радиус на Луната.

Екипът установи, че вътрешното ядро на Луната има плътност от около 7822 килограма на кубичен метър. Това е много близо до плътността на желязото.

Любопитно е, че през 2011 година екип, ръководен от планетарния учен от НАСА Маршал Рене Вебер получава подобен резултат, като използва тогавашните най-съвременни сеизмологични техники върху данни от „Аполо“ за изследване на лунното ядро. Те откриват доказателства за твърдо вътрешно ядро с радиус около 240 километра и плътност около 8000 килограма на кубичен метър.

Според Брио и неговия екип резултатите им са потвърждение на тези по-ранни открития и представляват доста силен аргумент за съществуването на подобно на Земята лунно ядро, а това има някои интересни последици за еволюцията на Луната.

Знаем, че скоро след образуването си Луната е имала мощно магнитно поле, което е започнало да намалява преди около 3,2 милиарда години. Такова магнитно поле се генерира от движението и конвекцията в ядрото, така че това, от какво е изградено лунното ядро е от дълбоко значение за това как и защо е изчезнало то.

Като се има предвид надеждата на човечеството да се завърне на Луната в сравнително кратък срок, може би няма да ни се наложи да чакаме дълго за сеизмично потвърждение на тези открития.