NASA ujawnia sekrety wnętrza Księżyca i asteroidy Westa dzięki nowej analizie grawitacyjnej

Amerykańska Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) ujawniła fascynujące nowe szczegóły dotyczące wewnętrznej struktury naszego naturalnego satelity, Księżyca, a także ogromnej asteroidy Westa. Wyniki badań, opublikowane 14 maja w czasopiśmie Nature, opierają się na ponownej analizie danych grawitacyjnych zebranych podczas poprzednich misji kosmicznych, co dowodzi, że ta technika może być przydatna w eksploracji odległych światów bez konieczności lądowania na nich.

W ramach badań Księżyca naukowcy opracowali nowy model grawitacji Księżyca, uwzględniający subtelne zmiany wykryte w trakcie jego eliptycznej orbity wokół Ziemi. Wahania te powodują, że Księżyc ulega lekkiemu „wygięciu” na skutek działania sił pływowych wywieranych przez naszą planetę. Proces ten nazywany jest odkształcaniem pływowym. Analiza tej deformacji ujawniła, że ​​widoczna strona Księżyca (ta, którą zawsze widzimy z Ziemi) ugina się bardziej niż jego niewidoczna strona.

Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tej asymetrii elastyczności jest obecność obszaru cieplejszego płaszcza z większym stężeniem wytwarzających ciepło pierwiastków radioaktywnych głęboko na widocznej stronie.

Odkrycie to dostarcza najsilniejszego jak dotąd dowodu na to, że intensywna i długotrwała aktywność wulkaniczna, mająca miejsce około 2–3 miliardy lat temu, była przyczyną powstania ogromnych księżycowych „mórz” (rozległych, ciemnych równin bazaltowych) oraz gromadzenia się tych radioaktywnych pierwiastków w płaszczu znajdującym się pod powierzchnią po tej stronie Księżyca.

Głębsze zrozumienie asymetrii Księżyca jest kluczowe dla zrozumienia ewolucji geologicznej naszego satelity. Równocześnie zespół NASA zastosował podobne podejście do badania asteroidy Westa, jednego z największych obiektów w pasie asteroid.

Analizując właściwości obrotowe Westy, w szczególności jej delikatne „drżenie” podczas obrotu, i precyzyjnie mierząc jej moment bezwładności (cechę, która jest zależna od rozłożenia masy w jej wnętrzu), naukowcy doszli do zaskakujących wniosków.

Wbrew teorii, że Westa ma wyraźną, warstwową strukturę wewnętrzną przypominającą cebulę (z gęstym jądrem, płaszczem i skorupą), nowe dane wskazują, że planetoida jest o wiele bardziej jednorodna, niż wcześniej sądzono.

Wydaje się, że jego masa jest rozłożona bardziej równomiernie, a rdzeń gęstego materiału jest bardzo mały lub w ogóle go nie ma. Odkrycie to podważa tradycyjne modele różnicowania dużych planetoid i może sugerować inną historię formowania się Westy, być może powstałą z pozostałości katastrofalnego zderzenia między wczesnymi ciałami planetarnymi.

Oba badania podkreślają rosnący poziom skomplikowania i przydatności pomiarów grawitacyjnych wykonywanych z krążących wokół Ziemi statków kosmicznych. Ta technika zdalnej grawimetrii staje się niezastąpionym narzędziem do badania niewidocznego wnętrza ciał niebieskich, oferując tańszą i bardziej ryzykowną alternatywę dla misji wymagających lądowania i wierceń.

Odkrycia te nie tylko pogłębiają naszą wiedzę na temat tego, w jaki sposób Księżyc i asteroidy powstały i ewoluowały, ale także dostarczają cennych informacji na temat procesów, które ukształtowały naszą planetę i cały Układ Słoneczny.