Ένα κυνήγι για ανεύρεση πάγου στη Σελήνη τελειώνει με μια έκπληξη: Από τι είναι πραγματικά φτιαγμένο το φεγγάρι μας;
Η εικόνα αυτή η οποία βασίζεται σε δεδομένα από το διαστημικό σκάφος Lunar Reconnaissance Orbiter της NASA δείχνει το σεληνιακό δίσκο όπως τον βλέπουμε από το βόρειο ημισφαίριο της Γης. Όσο περισσότερα μαθαίνουμε για τον πλησιέστερο γείτονά μας, τόσο περισσότερο αρχίζουμε να κατανοούμε τη Σελήνη ως ένα δυναμικό μέρος με χρήσιμους πόρους που θα μπορούσαν κάποτε να υποστηρίξουν την ανθρώπινη παρουσία. Εικόνα: NASA / GSFC / Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
Από το Κέντρο Πτήσεων GODDARD της NASA
Δεδομένα ραντάρ δείχνουν ότι το φεγγάρι είναι πιο μεταλλικό από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες στο παρελθόν
Αυτό που ξεκίνησε ως κυνήγι πάγου ο οποίος ελοχεύει στους πολικούς σεληνιακούς κρατήρες μετατράπηκε σε ένα απροσδόκητο εύρημα το οποίο θα μπορούσε να βοηθήσει στη διαλεύκανση κάποιων αδιευκρίνιστων στοιχείων σχετικά με το σχηματισμό της Σελήνης.
Τα μέλη της ομάδας του οργάνου Miniature Radio Frequency (Mini-RF) το οποίο είναι εγκατεστημένο στη διαστημοσυσκευή Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) της NASA ανακάλυψαν νέα στοιχεία τα οποία αφορούν την υπόγεια επιφάνεια της Σελήνης, η οποία μπορεί να είναι πλουσιότερη σε μέταλλα, όπως Σίδηρος και Τιτάνιο, από ό, τι πίστευαν οι ερευνητές. Το εύρημα αυτό, που δημοσιεύθηκε την 1η Ιουλίου στον ιστότοπο Earth and Planetary Science Letters, θα μπορούσε να συμβάλει στη δημιουργία μιας σαφέστερης σύνδεσης μεταξύ της Γης και της Σελήνης.
"Η αποστολή LRO με το ραντάρ της συνεχίζουν να μας εκπλήσσουν με νέες γνώσεις σχετικά με την προέλευση και την πολυπλοκότητα του πλησιέστερου γείτονά μας", δήλωσε ο Wes Patterson, κύριος ερευνητής του οργάνου Mini-RF από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής Johns Hopkins [Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) στο Laurel, του Maryland, και συγγραφέας της μελέτης.
Στην εικόνα: Καλλιτεχνική αναπαράσταση από τη σύγκρουση της πρώιμης Γης με ενα ουράνιο σώμα στο μέγεθος του πλανήτη Άρη. Εικόνα:http://www.astrosurf.com/luxorion/sysol-lune4.htm
Ουσιαστικά στοιχεία δείχνουν ότι η Σελήνη είναι το προϊόν μιας σύγκρουσης μεταξύ ενός πρωτοπλανήτη μεγέθους Άρη (Θεία) και της πρώιμης Γης, γεγονός που οδήγησε στο σχηματισμό του φεγγαριού μας ως αποτέλεσμα από τη βαρυτική κατάρρευση του εναπομείναντος νέφους συντριμμιών από την κολοσσιαία αυτή σύγκρουση. Κατά συνέπεια, η χημική σύνθεση (όσο αναφορά τα υλικά), της Σελήνης μοιάζει πολύ με αυτήν της Γης.
Εαν εξετάσουμε λεπτομερώς τη χημική σύνθεση της Σελήνης, η ιστορία γίνεται ακαθόριστη. Για παράδειγμα, στις φωτεινές πεδιάδες της επιφάνειας της Σελήνης, τα οποία ονομάζονται σεληνιακά υψίπεδα, οι βράχοι περιέχουν μικρότερες ποσότητες μετάλλων σε σχέση με τη Γη. Το εύρημα αυτό θα μπορούσε να εξηγηθεί εάν η Γη είχε διαφοροποιηθεί πλήρως σε πυρήνα, μανδύα και φλοιό πριν από την πρόσκρουση, αφήνοντας τη Σελήνη σε μεγάλο βαθμό φτωχή σε μέταλλα. Αλλά αν δούμε την Μaria της Σελήνης - τις μεγάλες, και πιο σκοτεινές πεδιάδες οι οποίες λέγονται και θάλασσες - η μεταλλική αφθονία γίνεται πλουσιότερη από εκείνη πολλών βράχων στη Γη.
Η ασυμφωνία αυτή προβλημάτισε τους επιστήμονες, οδηγώντας σε πολλές ερωτήσεις και υποθέσεις σχετικά με το πόσο μπορεί να έχει συμβάλει στις διαφορές αυτές ο πρωτοπλανήτης αυτός ο οποίος όπως είπαμε συγκρούστηκε κάποτε με τη Γη. Η ομάδα Mini-RF βρήκε ένα περίεργο μοτίβο το οποίο θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια απάντηση.
Χρησιμοποιώντας το όργανο Mini-RF, οι ερευνητές προσπάθησαν να μετρήσουν μια ηλεκτρική ιδιότητα εντός του σεληνιακού εδάφους η οποία συσσωρεύεται σε κρατήρες στο βόρειο ημισφαίριο της Σελήνης. Η ηλεκτρική αυτή ιδιότητα είναι γνωστή ως διηλεκτρική σταθερά, ένας αριθμός ο οποίος συγκρίνει τις σχετικές ικανότητες ενός υλικού και το κενό του διαστήματος για τη μετάδοση ηλεκτρικών πεδίων, γεγονός το οποίο θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό του πάγου ο οποίος κρύβεται στις σκιές του κρατήρα. Η ομάδα, ωστόσο, παρατήρησε ότι αυτή η ιδιότητα αυξάνεται με το μέγεθος του κρατήρα.
Για κρατήρες πλάτους περίπου 1 έως 3 μιλίων (2 έως 5 χιλιόμετρα), η διηλεκτρική σταθερά του υλικού αυξήθηκε σταθερά καθώς οι κρατήρες μεγάλωναν, αλλά για κρατήρες πλάτους 3 έως 12 μιλίων (5 έως 20 χιλιομέτρων), η ιδιότητα αυτή παρέμεινε στάσιμη.
"Ήταν μια εκπληκτική σχέση που δεν είχαμε κανένα λόγο να πιστέψουμε ότι θα υπήρχε", δήλωσε ο Essam Heggy, συν-ερευνητής των πειραμάτων Mini-RF από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες και επικεφαλής συγγραφέας του δημοσιευμένου paper.
Η ανακάλυψη του μοτίβου αυτού "άνοιξε μια πόρτα σε μια νέα πιθανότητα. Επειδή οι μετεωρίτες που πέφτουν στην σεληνιακή επιφάνεια σχηματίζοντας μεγαλύτερους κρατήρες, σκάβουν επίσης βαθύτερα την υπόγεια επιφάνεια της Σελήνης, η ομάδα αιτιολόγησε ότι η αυξανόμενη διηλεκτρική σταθερά της σκόνης σε μεγαλύτερους κρατήρες θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα εκσκαφών από μετεωρίτες οι οποίοι ως κανονικοί μεταλλωρύχοι εξάγουν οξείδια Σιδήρου και Τιτανίου τα οποία βρίσκονται κάτω από την σεληνιακή επιφάνεια. Οι διηλεκτρικές ιδιότητες συνδέονται άμεσα με τη συγκέντρωση αυτών των μεταλλικών ορυκτών.
Εάν η υπόθεσή τους επαληθευτεί, σημαίνει ότι μόνο τα πρώτα εκατοντάδες μέτρα της σεληνιακής επιφάνειας είναι φτωχά σε οξείδια Σιδήρου και Τιτανίου, αλλά κάτω από την επιφάνεια, υπάρχει μια σταθερή αύξηση δημιουργώντας μια πλούσια και απροσδόκητη "φάρμα" μεταλλεύματος.
Συγκρίνοντας τις εικόνες ραντάρ της επιφανείας από το όργανο Mini-RF με χάρτες μεταλλικών οξειδίων από την φωτογραφική μηχανή LRO Wide-Angle, την αποστολή Kaguya της Ιαπωνίας, και τη διαστημοσυσκευή Lunar Prospector της NASA, η ομάδα ανακάλυψε ακριβώς αυτό που είχε υποψιαστεί. Οι μεγαλύτεροι κρατήρες, με το αυξημένο διηλεκτρικό τους υλικό, ήταν επίσης πλουσιότεροι σε μέταλλα, γεγονός που υποδηλώνει ότι έχουν εκσκαφτεί περισσότερα οξείδια Σιδήρου και Τιτανίου από βάθη 0,3 έως 1 μίλι (0,5 έως 2 χιλιόμετρα) από ό, τι στο πάνω από αυτό το βάθος τμήμα με πάχος 0,1 έως 0,3 μίλια (0,2 έως 0,5 χιλιόμετρα) του σεληνιακού υπεδάφους.
"Το συναρπαστικό αυτό αποτέλεσμα από το όργανο Mini-RF δείχνει ότι ακόμα και μετά από 11 χρόνια λειτουργίας στο φεγγάρι, εξακολουθούμε να κάνουμε νέες ανακαλύψεις σχετικά με την αρχαία ιστορία του πλησιέστερου γείτονά μας", δήλωσε ο Noah Petro, επιστήμονας του προγράμματος LRO στο Κέντρο Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt, του Maryland. "Τα δεδομένα από το Mini-RF είναι απίστευτα πολύτιμα στο να μας πουν για τις ιδιότητες της σεληνιακής επιφάνειας,. Χρησιμοποιούμε τα δεδομένα αυτά για να συμπεράνουμε τι συνέβαινε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια!"
Η λεκάνη Aitken του Νότιου Πόλου της Σελήνης, από τα δεδομένα Kaguya της JAXA όπως φαίνεται στους -45 βαθμούς. Ο μαύρος δακτύλιος είναι μια παλιά προσέγγιση. Οι ελλειπτικοί μοβ και γκρι δακτύλιοι ιχνηλατούν τους εσωτερικούς και εξωτερικούς δακτυλίους.
Εικόνα: από τους Garrick-Bethell and Zuber, 2009, doi: 10.1016 / j.icarus.2009.05.032. Πηγή: https://en.wikipedia.org/wiki/South_Pole%E2%80%93Aitken_basin#/media/File:Aitken_Kagu_big.jpg
Τα αποτελέσματα αυτά ακολουθούν τα πρόσφατα στοιχεία από την αποστολή Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) της NASA τα οποία υποδηλώνουν ότι υπάρχει μια σημαντική μάζα πυκνού υλικού η οποία βρίσκεται μόλις μερικές δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιόμετρα κάτω από την τεράστια λεκάνη Aitken του Νότιου Πόλου της Σελήνης, υποδεικνύοντας ότι τα πυκνά υλικά δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα στο υπέδαφος της Σελήνης.
Η ομάδα τονίζει ότι η νέα μελέτη δεν μπορεί να απαντήσει άμεσα στις εκκρεμείς ερωτήσεις σχετικά με το σχηματισμό της Σελήνης, αλλά μειώνει την αβεβαιότητα στην κατανομή των οξειδίων του Σιδήρου και του Τιτανίου στην σεληνιακή επιφάνεια και παρέχει κρίσιμα στοιχεία τα οποία απαιτούνται για την καλύτερη κατανόηση του σχηματισμού της Σελήνης και τη σύνδεσή του με τη Γη.
"Πραγματικά θέτει το ερώτημα τι σημαίνει αυτό για τις προηγούμενες μας υποθέσεις για τον σεληνιακό σχηματισμό", δήλωσε ο Heggy.
Ανήσυχοι να ανακαλύψουν περισσότερα, οι ερευνητές έχουν ήδη αρχίσει να εξετάζουν τα δάπεδα των κρατήρων στο νότιο ημισφαίριο της Σελήνης για να δουν αν υπάρχουν οι ίδιες τάσεις.
Το πρόγραμμα LRO διοικείται από το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Maryland για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής στην έδρα της NASA στην Ουάσινγκτον. Το όργανο Mini-RF σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε από μια ομάδα με επικεφαλής τις εταιρείες APL, Naval Air Warfare Center, τα εργαστήρια Sandia National Laboratories, και τις εταιρείες Raytheon και Northrop Grumman.
Πηγή: scitechdaily.com
