To oficjalne: naukowcy potwierdzili, co znajduje się we wnętrzu Księżyca
Dokładne badanie opublikowane w maju 2023 r. wykazało, że wewnętrzne jądro Księżyca jest w rzeczywistości stałą kulą o gęstości podobnej do gęstości żelaza. Naukowcy mają nadzieję, że pomoże to rozstrzygnąć długą debatę na temat tego, czy wewnętrzne serce Księżyca jest stałe czy stopione, i doprowadzi do dokładniejszego zrozumienia historii Księżyca – a co za tym idzie, także historii Układu Słonecznego.
„Nasze wyniki”, napisał zespół kierowany przez astronoma Arthura Briauda z Francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych we Francji, „kwestionują ewolucję pola magnetycznego Księżyca dzięki wykazaniu istnienia jądra wewnętrznego i wspierają scenariusz globalnego przewrócenia płaszcza, który przynosi istotne spostrzeżenia na temat osi czasu bombardowania Księżyca w pierwszym miliardzie lat Układu Słonecznego”.
Badanie składu wewnętrznego obiektów w Układzie Słonecznym jest najskuteczniejsze dzięki danym sejsmicznym. Sposób, w jaki fale akustyczne generowane przez trzęsienia ziemi przemieszczają się i odbijają od materiału wewnątrz planety lub Księżyca, może pomóc naukowcom stworzyć szczegółową mapę wnętrza obiektu. Mamy dane sejsmiczne Księżyca zebrane przez misję Apollo, ale ich rozdzielczość jest zbyt niska, aby dokładnie określić stan jądra wewnętrznego.
Wiemy, że istnieje płynne jądro zewnętrzne, ale to, co ono obejmuje, pozostaje przedmiotem debaty. Modele stałego jądra wewnętrznego i całkowicie płynnego jądra działają równie dobrze z danymi Apollo. Aby to raz na zawsze ustalić, Briaud i jego współpracownicy zebrali dane z misji kosmicznych i eksperymentów z laserowym pomiarem odległości na Księżycu, aby skompilować profil różnych cech Księżyca. Obejmują one stopień jego deformacji w wyniku oddziaływania grawitacyjnego z Ziemią, zmiany w jego odległości od Ziemi i jego gęstość.
Następnie przeprowadzili modelowanie z różnymi typami jądra, aby znaleźć ten, który najbardziej pasuje do danych obserwacyjnych. Dokonali kilku interesujących odkryć. Po pierwsze, modele, które najbardziej przypominały to, co wiemy o Księżycu, opisują aktywne przewrócenie głęboko w płaszczu księżycowym. Oznacza to, że gęstszy materiał wewnątrz Księżyca opada w kierunku środka, a mniej gęsty materiał unosi się w górę. Ta aktywność od dawna była proponowana jako sposób wyjaśnienia obecności pewnych pierwiastków w regionach wulkanicznych Księżyca.
Badania zespołu dodają kolejny punkt do listy dowodów. Odkryli, że jądro Księżyca jest bardzo podobne do jądra Ziemi – z zewnętrzną warstwą płynu i stałym jądrem wewnętrznym. Według ich modelu promień jądra zewnętrznego wynosi około 362 kilometrów, a jądra wewnętrznego około 258 kilometrów. To około 15 procent całego promienia Księżyca. Zespół odkrył, że jądro wewnętrzne ma również gęstość około 7822 kilogramów na metr sześcienny. Jest to bardzo zbliżone do gęstości żelaza. Co ciekawe, w 2011 roku zespół kierowany przez planetologa NASA Marshall Renee Weber uzyskał podobny wynik, wykorzystując najnowocześniejsze wówczas techniki sejsmologiczne w danych Apollo, aby zbadać jądro Księżyca. Znaleźli dowody na istnienie stałego jądra wewnętrznego o promieniu około 240 kilometrów i gęstości około 8000 kilogramów na metr sześcienny. Ich wyniki, jak twierdzą Briaud i jego zespół, potwierdzają wcześniejsze ustalenia i stanowią dość mocny argument za istnieniem jądra księżycowego podobnego do ziemskiego.
Ma to pewne interesujące implikacje dla ewolucji Księżyca. Wiemy, że niedługo po powstaniu Księżyc miał silne pole magnetyczne, które zaczęło zanikać około 3,2 miliarda lat temu. Takie pole magnetyczne jest generowane przez ruch i konwekcję w jądrze, więc to, z czego zbudowane jest jądro Księżyca, ma głębokie znaczenie dla tego, jak i dlaczego pole magnetyczne zniknęło.
Biorąc pod uwagę nadzieję ludzkości na stosunkowo szybki powrót na Księżyc, być może nie będziemy musieli długo czekać na sejsmiczne potwierdzenie tych ustaleń. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.
- Michelle Starr; "It's Official: Scientists Confirmed What's Inside The Moon"; https://www.sciencealert.com/its-official-scientists-confirmed-whats-inside-the-moon; 26-08-2024;
