Indhold
- Tyngdekort afslører gamle kløfter
- En påvirkningsstruktur eller et riftbundet bassin?
- Sådan fungerer GRAIL-satellitterne
- Afsløret ved Gravity Mapping
- Oceanus Procellarum blev ikke dannet af indvirkning
- Forstå, hvad du ikke kan observere direkte
Figur 1: Et kunstnerskab om, hvordan kløfterne, der danner en grænse omkring Oceanus Procellarum, kunne have set ud, mens de blev oversvømmet med lava. Billedkredit: NASA / Colorado School of Mines / MIT / JPL / GSFC.
Tyngdekort afslører gamle kløfter
Nye gravitationskort, der er udarbejdet ved hjælp af data fra NASAs Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) rumfartøj, afslører, at Oceanus Procellarum, den største månemare, ikke var dannet af en massiv asteroidpåvirkning. I stedet er det et område, der blev oversvømmet af lava fra et omfattende rift-system (figur 1). Denne opdagelse ser ud til at omskrive den geologiske historie for månens nærmeste side.
Figur 2: Billede af den nærmeste side af månen fra Galileo-rumfartøjet, der viser den mørke Oceanus Procellarum, der strækker sig over den nordvestlige kvadrant. Billedkredit: NASA / JPL.
En påvirkningsstruktur eller et riftbundet bassin?
Oceanus Procellarum er en stor månemare med en uregelmæssig kontur, der spænder over den nordvestlige kvadrant af månens nærmeste side. Det er en af de største træk på månen med en relativt flad overflade og en bredde på cirka 1.800 miles (figur 2).
I midten af 1970'erne favoriserede mange måneforskere teorien om, at Oceanus Procellarum blev produceret af en enorm asteroidpåvirkning. Virkningen ville have fundet sted tidligt i månens historie, fordi lavastrømme i Oceanus Procellarum er over 3 milliarder år gamle.
En sådan stor asteroide ville have trængt ind i måneskorpen og produceret et rundt krater, der hurtigt ville være oversvømmet med lava fra månens indre. I løbet af de 3 milliarder år efter påvirkningen antog man, at kraterets runde form var blevet skjult af senere påvirkninger, ejecta, lavastrømme og anden aktivitet.
Nylig kortlægning af tyngdekraften ved hjælp af data fra NASAs GRAIL-rumfartøj antyder en ny oprindelse for månens største hoppe. Kanterne på Oceanus Procellarum ser ud til at være afgrænset af et omfattende rift-system. For mere end 3 milliarder år siden producerede disse kløfter en udstrømning af lava, der oversvømmede området for det nuværende Oceanus Procellarum og producerede den relativt glatte overflade, som den har i dag (figur 3).
Figur 3: Det røde i dette billede repræsenterer mønsteret med at rive rundt om Oceanus Procellarum, der er udledt af tyngdekraften fra Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) -missionen. Denne rektangulære kontur antages at være resterne af et klyngesystem, der leverede magma til månens overflade nær side og oversvømte lavtliggende områder med lava. Den rektangulære kontur adskiller sig fra den cirkulære kontur, der forventes for en asteroide slagstruktur. Mønsteret ligner brud, der udvikler sig i materialer som reaktion på termisk spænding. Billedkredit: Ernie Wright, NASA Scientific Visualization Studio. Forstør kort.
Sådan fungerer GRAIL-satellitterne
NASAs GRAIL-mission bestod af et par satellitter, der kredsede om månen i en højde af omkring 34 mil. De indsamlede gravitationsmålinger, der var i stand til at afsløre densitetsforskelle i månens undergrund samt tykkelsen af måneskorpen.
Satellittene fløj i tæt formation. Da de passerede over månens områder med større og mindre tyngdekraft, blev afstanden mellem satellitterne ændret af styrken af månens gravitationsattraktion. Disse afstandsændringer blev derefter brugt til at fremstille tyngdekraften og skorpetykkelseskort over månen (figur 4).
GRAIL satellitter: Kunstnere gengivelse af de to GRAIL-satellitter, der kredser rundt månen, indsamler tyngdekraftsdata og transmitterer dem tilbage til Jorden. Billede af NASA / JPL-Caltech.
Figur 4: Bouguer tyngdekraft og skorpetykkelse kort over den nærmeste side af månen. Tyngdekraftkortet afslører placeringen af slagkratre og de udledte rift-systemer. Kort over skorpetykkelsen afslører en meget tynd skorpe under åbenlyse slagstrukturer, men en skorpe med uregelmæssig tykkelse under Oceanus Procellarum. Billedkredit: NASA Scientific Visualization Studio.
Figur 5: Bouguer gravitationskort over månens nærmeste side. Tyngdekraften ved det udledte rift-system kan ses som et rødt rektangel, der omtrent skitserer Oceanus Procellarum. Billedkredit: NASA Scientific Visualization Studio.
Afsløret ved Gravity Mapping
Dette er, hvad forskere fandt og ikke fandt i GRAIL-dataene:
1) De fandt tyngdekraftegenskaber, der antyder et begravet rift-system, der danner en rektangulær kontur omkring Oceanus Procellarum (placeringen af dette foreslåede rift-system er vist i rødt i figur 3).Bremsesystemets rektangulære kontur stemmer tæt overens med Oceanus Procellarums nuværende form og er i modsætning til hvad man kunne forvente som reaktion på en asteroidpåvirkning. Tyngdekraftegenskaberne, der menes at være rift, kan også ses i rødt på tyngdekortet (figur 5).
2) De fandt tydelige cirkulære tyngdefunktioner under alle måner, der har åbenlyse store slagkratere (Disse fremstår som de cirkulære røde træk i figur 4).
3) De fandt ikke et lignende cirkulært tyngdefunktion under Oceanus Procellarum. I stedet antydede tyngdekraftsværdier en skorpe med variabel tykkelse i dette område (figur 4).
Oceanus Procellarum blev ikke dannet af indvirkning
Tyngdekraftsdataene fra GRAIL-missionen ser ud til at dræbe konsekvensdannelsesteorien for Oceanus Procellarum. I stedet understøtter det en formation dannet af oversvømmelsesbasaler fra et massivt rift-system.
Forstå, hvad du ikke kan observere direkte
Denne nye idé til dannelsen af Oceanus Procellarum er en teori, der er baseret på eksternt indsamlet information. Det kan være korrekt eller kaste til side, når nye ideer eller nye oplysninger bliver tilgængelige. Selv hvis et team af mennesker besøgte månen og indsamlede boringer eller seismiske data over Oceanus Procellarum, er deres evne til at forbedre denne teori muligvis ikke mulig. Svaret er svært at "kende", fordi de tilgængelige data altid vil være fragmentariske og genstand for fortolkning.