Тайна внутрішньої структури Місяця нарешті відкрита: що насправді сховано в глибинах цього супутника Землі.

Автори свіжого дослідження мають надію вирішити давню дискусію щодо стану внутрішнього ядра Місяця — чи воно твердий, чи рідкий. Отримані нові дані також сприятимуть глибшому розумінню історії нашого природного супутника і, в ширшому сенсі, розвитку всієї Сонячної системи.

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!

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.

Дослідження внутрішньої структури об'єктів Сонячної системи найбільш результативно проводиться за допомогою сейсмічних даних. Акустичні хвилі, які виникають під час землетрусів, проходять через матеріали всередині планет або супутників, а їх відбиття може надати вченим можливість створити детальну карту внутрішнього простору цих об'єктів.

Вчені мають у своєму розпорядженні сейсмічні дані з Місяця, отримані під час місії Apollo, проте їхня роздільна здатність виявилася недостатньою для точного визначення стану внутрішнього ядра. Вже встановлено, що навколо нього існує рідке зовнішнє ядро, але те, що приховано всередині, залишається предметом наукових дискусій. На жаль, моделі, які описують як тверде внутрішнє ядро, так і повністю рідке ядро, однаково задовольняють вимогам даних місії Apollo.

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.

Наступним етапом дослідники застосували моделювання з різними варіантами ядер, аби визначити ті, що найкраще корелюють з отриманими спостереженнями. В результаті цього процесу їм вдалося зробити ряд захоплюючих відкриттів.

По-перше, моделі, що найбільше нагадують наші уявлення про Місяць, свідчать про активний рух в глибинах місячної мантії. Це вказує на те, що більш щільний матеріал у внутрішніх шарах супутника Землі опускається до центру, тоді як менш щільний – піднімається вгору. Важливо відзначити, що науковці давно висловлювали цю гіпотезу як можливе пояснення наявності певних елементів у вулканічних зонах Місяця. Наразі нові дослідження додають ще один вагомий аргумент до підтвердження цієї теорії.

Команда вважає, що ядро Місяця має багато спільного з ядром Землі, складаючись з рідкої зовнішньої частини і твердої внутрішньої. Моделювання вказує на те, що радіус зовнішнього ядра становить приблизно 362 кілометри, тоді як внутрішнє ядро має радіус близько 258 кілометрів. Це становить близько 15% від загального радіусу Місяця. Додатково, результати досліджень свідчать про те, що щільність внутрішнього ядра складає близько 7822 кг/м³, що є близьким 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.

За словами Бріо, результати нової дослідження підтверджують попередні висновки і надають значні аргументи на користь гіпотези, що місячне ядро нагадує земне. Це відкриття має ряд цікавих наслідків для розуміння еволюції Місяця.

Відомо, що незабаром після формування супутника Землі він мав сильне магнітне поле, яке почало зменшувати свою інтенсивність приблизно 3,2 мільярда років тому. Дослідники вважають, що це магнітне поле виникає внаслідок руху та конвекційних процесів у ядрі Місяця, тому склад його ядра має суттєве значення для розуміння причин його ослаблення та можливої втрати.

Нещодавно Фокус повідомляв, що дослідники виявили несподіване відкриття, яке ставить під сумнів одну з найвідоміших теорій про походження Місяця.