Таємницю внутрішнього серця Місяця нарешті розкрито: що насправді приховано всередині супутника Землі

Дослідження 2023 року показало, що внутрішнє ядро Місяця насправді являє собою тверду кулю щільністю, схожою на щільність заліза. Вчені сподіваються, що це відкриття допоможе розв'язати давню суперечку про те, чи є внутрішнє серце Місяця твердим або розплавленим, а також призведе до більш точного розуміння історії супутника Землі, а також Сонячної системи в цілому, пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Еволюція магнітного поля Місяця під сумнівом

За словами керівника дослідження, астронома Артура Бріо з Французького національного центру наукових досліджень у Франції, отримані ними результати ставлять під сумнів еволюцію магнітного поля Місяця завдяки демонстрації існування внутрішнього ядра і підтримують сценарій глобального перевороту мантії. Цей переворот дає суттєві відомості про часову шкалу бомбардування Місяця протягом першого мільярда років в історії Сонячної системи.

Вивчення внутрішнього складу об'єктів Сонячної системи найефективніше здійснюється за допомогою сейсмічних даних. Те, як акустичні хвилі, що генеруються землетрусами, проходять через матеріал усередині планети або місяця і відбиваються від нього, може допомогти вченим скласти детальну карту внутрішнього простору об'єкта.

В арсеналі вчених є місячні сейсмічні дані, зібрані місією Apollo, але їхня роздільна здатність занадто низька, щоб визначити стан внутрішнього ядра. Уже відомо, що існує рідке зовнішнє ядро, однак те, що перебуває всередині нього, — все ще залишається предметом суперечок. На жаль, моделі твердого внутрішнього ядра і повністю рідкого ядра однаково добре працюють з даними Apollo.

Загадка внутрішнього ядра Місяця

За словами Бріо, вони з колегами використовували дані з космічних місій та експериментів з лазерної локації Місяця, щоб скласти профіль різних характеристик Місяця. До них належать ступінь його деформації через гравітаційну взаємодію із Землею, зміна відстані від Землі та його щільність.

Далі вчені використовували моделювання з різними типами ядер, щоб знайти ті, що найточніше відповідають даним спостережень. У результаті вченим вдалося зробити низку цікавих відкриттів.

По-перше, моделі, які найближче нагадують те, що ми знаємо про Місяць, описують активний переворот глибоко всередині місячної мантії. Це вказує на те, що щільніший матеріал усередині супутника Землі падає до центру, а менш щільний — підіймається. Зазначимо, що вчені давно припускали цю активність як пояснення присутності певних елементів у місячних вулканічних регіонах. Тепер нові дані додають ще один пункт до списку доказів "за".

Який вигляд має внутрішнє ядро Місяця

Команда припускає, що місячне ядро дуже схоже на земне — із зовнішнім рідким шаром і твердим внутрішнім. Моделювання також припускає, що зовнішнє ядро має радіус близько 362 кілометрів, а внутрішнє — близько 258 кілометрів. Для порівняння, це близько 15% від радіуса Місяця. Результати дослідження також припускають, що внутрішнє ядро також має щільність близько 7822 кілограмів на кубічний метр, що близько до щільності заліза.

До слова, у дослідженні 2011 року інше дослідження отримало аналогічний результат, використовуючи найсучасніші сейсмологічні методи на основі даних Apollo для вивчення місячного ядра. Вони виявили докази наявності твердого внутрішнього ядра радіусом близько 240 кілометрів і щільністю близько 8000 кілограмів на кубічний метр.

Наслідки для еволюції Місяця

За словами Бріо, результати нової роботи підтверджують більш ранні висновки і являють собою досить вагомі доводи на користь місячного ядра, схожого на ядро Землі. І це має деякі цікаві наслідки для еволюції Місяця.

Відомо, що невдовзі після свого утворення супутник Землі мав потужне магнітне поле, яке почало слабшати близько 3,2 мільярда років тому. Науковці вважають, що таке магнітне поле створюється рухом і конвекцією в ядрі — тож склад місячного ядра, відіграє важливу роль у процесі його слабшання та зникнення.

Раніше Фокус писав про те, що вчені з'ясували, що несподіване відкриття кидає виклик найпопулярнішій теорії виникнення Місяця.