Новое исследование показывает, что полюса Луны изменились в результате столкновений с астероидами за миллиарды лет.
Астрономы уже давно используют лунные кратеры для построения истории обоих Луна и все Солнечная система, потому что распределение разрушений, вызванных ударами астероидов, рисует картину суровых условий, существующих в молодой Солнечной системе. Новое исследование переворачивает столы вокруг этих исследований, моделируя удаление тысяч кратеров, а также изучая влияние кратеров меньшего размера, таким образом возвращая 4,25 миллиарда лет истории Луны.
Исследователи из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде обнаружили, что пока Луна качалась астероид Поразительно, его северный и южный полюсы отклоняются примерно на 10 градусов по широте, что эквивалентно примерно 186 милям (300 километрам).
Связанный: Луна имеет гораздо больше ям, чем мы думали
Географические полюса Луны расположены там, где ее ось вращения — воображаемая линия, которая вращается вокруг нее — пересекается с поверхностью Луны. Моделирование показало, что при движении лунного тела ось вращения оставалась постоянной.
Открытие может пролить свет на то, как эволюционировал естественный спутник Земли, и помочь исследователям найти воду и другие ресурсы, которые можно использовать для будущих пилотируемых космических миссий.
Ученые обнаружили замерзшую воду в Холодные темные области на полюсах Луны, но сколько там воды — загадка. Понимая, как и где смещаются полюса, исследователи могут определить, сколько замороженной воды непосредственно превращается из твердого льда в газ — процесс, называемый сублимацией. Чрезвычайное смещение положения полюсов Луны, особенно в сторону более теплых и менее затененных областей Луны, могло вызвать быструю сублимацию воды и ее потерю в космос, что дало бы новой воде меньше времени для накопления на полюсах.
«Основываясь на истории лунных кратеров, кажется, что полярное блуждание было достаточно умеренным, чтобы вода вблизи полюсов оставалась в тени и имела стабильные условия в течение миллиардов лет», — Вишну Вишванатан, научный сотрудник NASA Goddard, который руководил исследованием. на блуждающих полюсах Луны, сказал в утверждение (Откроется в новой вкладке).
Смещение полюсов вызвано явлением, называемым «истинным полярным блужданием», которое возникает, когда вращающийся объект сталкивается с препятствиями, такими как изменение распределения его массы. В случае Луны это произошло, когда столкновения с астероидами создали глубокую депрессию на поверхности Луны, перераспределив массу и области с меньшей массой.
Луна переориентировалась, повернув эти «карманы» малой массы к полюсам. Когда это произошло, центробежная сила — та же самая сила, которая сплющивает и растягивает тесто у основания пиццы — перемещала области большей массы к лунному экватору.
(Откроется в новой вкладке)
«Если вы посмотрите на Луну со всеми этими кратерами, вы сможете увидеть их в данных гравитационного поля», — сказал Дэвид Э. Смит, научный сотрудник Массачусетского технологического института и соавтор нового исследования. «Я подумал: «Почему я не могу просто взять одну из этих ям, засосать ее и полностью удалить подпись?» «
Смит является главным исследователем прибора Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) на борту Lunar Reconnaissance Orbiter и имеет опыт использования сила тяжести Данные для оценки смещения лунных полюсов. Смит, Вишванатан и их команда использовали данные LOLA для разработки компьютерных моделей, в которых использовались координаты и ширина 5200 лунных кратеров диаметром от 12 до 746 миль (от 19 до 1200 километров).
Затем команда сопоставила ударные кратеры с очагами более высокой или низкой гравитации, обнаруженными на карте лунной гравитации, созданной с использованием данных Лаборатории гравитационного и внутреннего восстановления НАСА. Они запускали эти симуляции в обратном порядке, удаляя эти карманы с высокой и низкой гравитацией и, таким образом, последовательно стирая ямы в соответствии с их возрастом. Это прекращение эволюции Луны вернуло полюса на позиции, которые они занимали миллиарды лет назад.
Исследователи пытались провести аналогичный процесс ранее, но, сосредоточившись только на самых больших лунных кратерах, эти усилия не учитывали чистый эффект меньших столкновений с полюсами Луны.
«Люди считали, что маленькими ямками можно пренебречь, — сказал Вишванатан. «Ими пренебрегают по отдельности, но в совокупности они оказывают огромное влияние».
Исследователи продолжат моделировать удаление небольших кратеров с лунной поверхности и планируют удалить особенности, вызванные извержениями вулканов в истории Луны. Команда надеется, что эти дополнительные шаги помогут нарисовать более полную картину полярного блуждания Луны.
Результаты были опубликованы 19 сентября в Журнал планетарной науки (Откроется в новой вкладке).
Подписывайтесь на нас в Твиттере Встроить твит (Откроется в новой вкладке) и дальше Фейсбук (Откроется в новой вкладке).
«Писатель. Внештатный исследователь твиттера. Будущий кумир подростков. Заядлый пивной ниндзя».