Тайна внутреннего сердца Луны наконец раскрыта: что на самом деле скрыто внутри спутника Земли

Исследование 2023 года показало, что внутреннее ядро Луны на самом деле представляет собой твердый шар плотностью, схожей с плотностью железа. Ученые надеются, что это открытие поможет разрешить давний спор о том, является ли внутреннее сердце Луны твердым или расплавленным, а также приведет к более точному пониманию истории спутника Земли, а также Солнечной системы в целом, пишет Science Alert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Эволюция магнитного поля Луны под сомнением

По словам руководителя исследования, астронома Артура Брио из Французского национального центра научных исследований во Франции, полученные ими результаты ставят под сомнение эволюцию магнитного поля Луны благодаря демонстрации существования внутреннего ядра и поддерживают сценарий глобального переворота мантии. Этот переворот дает существенные сведения о временной шкале бомбардировки Луны в течение первого миллиарда лет в истории Солнечной системы.

Изучение внутреннего состава объектов Солнечной системы наиболее эффективно осуществляется с помощью сейсмических данных. То, как акустические волны, генерируемые землетрясениями, проходят через материал внутри планеты или луны и отражаются от него, может помочь ученым составить подробную карту внутреннего пространства объекта.

В арсенале ученых есть лунные сейсмические данные, собранные миссией Apollo, но их разрешение слишком низкое, чтобы определить состояние внутреннего ядра. Уже известно, что существует жидкое внешнее ядро, однако то, что находится внутри него — все еще остается предметом споров. Увы, модели твердого внутреннего ядра и полностью жидкого ядра одинаково хорошо работают с данными Apollo.

Загадка внутреннего ядра Луны

По словам Брио, они с коллегами использовали данные из космических миссий и экспериментов по лазерной локации Луны, чтобы составить профиль различных характеристик Луны. К ним относятся степень ее деформации из-за гравитационного взаимодействия с Землей, изменение расстояния от Земли и ее плотность.

Далее ученые использовали моделирование с различными типами ядер, чтобы найти те, что наиболее точно соответствуют данным наблюдений. В результате ученым удалось сделать ряд любопытных открытий.

Во-первых, модели, которые наиболее близко напоминают то, что мы знаем о Луне, описывают активный переворот глубоко внутри лунной мантии. Это указывает на то, что более плотный материал внутри спутника Земли падает к центру, а менее плотный — поднимается. Отметим, что ученые давно предполагали эту активность в качестве объяснения присутствия определенных элементов в лунных вулканических регионах. Теперь новые данные добавляют еще один пункт в список доказательств "за".

Как выглядит внутреннее ядро Луны

Команда предполагает, что лунное ядро очень похоже на земное — с внешним жидким слоем и твердым внутренним. Моделирование также предполагает, что внешнее ядро имеет радиус около 362 километров, а внутреннее — около 258 километров. Для сравнения, это около 15% от радиуса Луны. Результаты исследования также предполагают, что внутреннее ядро также имеет плотность около 7822 килограммов на кубический метр, что близко к плотности железа.

К слову, в исследовании 2011 года другое исследование получило аналогичный результат, используя самые современные сейсмологические методы на основе данных Apollo для изучения лунного ядра. Они обнаружили доказательства наличия твердого внутреннего ядра радиусом около 240 километров и плотностью около 8000 килограммов на кубический метр.

Последствия для эволюции Луны

По словам Брио, результаты новой работы подтверждают более ранние выводы и представляют собой довольно веские доводы в пользу лунного ядра, похожего на ядро Земли. И это имеет некоторые интересные последствия для эволюции Луны.

Известно, что вскоре после своего образования спутник Земли имел мощное магнитное поле, которое начало ослабевать около 3,2 миллиарда лет назад. Ученые считают, что такое магнитное поле создается движением и конвекцией в ядре — поэтому состав лунного ядра, играет важную роль в процессе его ослабевания и исчезновения.