Jedna połowa Księżyca jest gorętsza niż druga. Co wywołuje tę różnicę?
Badanie przyciągania grawitacyjnego Ziemi i Księżyca ujawniło, że wnętrze naszego naturalnego satelity jest cieplejsze po jego bliższej stronie, tej zwróconej w stronę naszej planety. Co więcej, tego typu anomalie w polu grawitacyjnym Księżyca sugerują, że jego wnętrze musi być asymetryczne.
Spis treści:
Ziemia przyciąga Księżyc z siłą około 1,98×10²⁰ niutonów (N). Ta sama siła działa też w drugą stronę – Księżyc przyciąga Ziemię z dokładnie taką samą siłą, wszystko zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona. Nowe badania tegoż przyciągania grawitacyjnego ujawniły, że wnętrze naszego satelity jest cieplejsze po jego bliższej stronie, tej zwróconej w stronę naszej planety. Co więcej, zdaniem uczonych z Laboratorium Napędu Odrzutowego Centrum NASA w Kalifornii (JPL) różnice w temperaturze sugerują, że wnętrze Księżyca jest nierówne.
Asymetria Księżyca
– Odkąd zaczęliśmy obserwować Księżyc, wiedzieliśmy, że jego bliższa strona wygląda inaczej niż dalsza. Ale nie byliśmy pewni, czy ta różnica odzwierciedla coś całkiem dosłownie głębszego – coś pod powierzchnią Księżyca – wyjaśnia Ryan Park z JPL. On i jego współpracownicy wykorzystali dane pozyskane dzięki sondzie kosmicznej NASA GRAIL, aby udowodnić, że wewnętrzna struktura naszego naturalnego satelity nie jest symetryczna.
Misja NASA GRAIL miała miejsce w pierwszych latach poprzedniej dekady. Dwa statki kosmiczne przez dwa lata krążyły wokół Księżyca, zbierając dane na temat wpływu jego grawitacji na ich ruch. Ponieważ pole grawitacyjne Księżyca odzwierciedla jego cechy fizyczne, pozwoliło to naukowcom dookreślić rozmiary Księżyca i sposób, w jaki jest on odkształcany przez przyciąganie pływowe Ziemi.
Jednak dalsze badania pokazały, że charakterystyka tego pola grawitacyjnego nie mogły być wyjaśniona tylko przez zewnętrzny wygląd Księżyca. Związani z misją naukowcy musieli rozważyć, czy wnętrze Srebrnego Globu może być nierówne.
Odkształcenia satelity
– Wcześniejsze badania przewidywały, że bliższa strona Księżyca odkształci się bardziej niż jego dalsza strona w odpowiedzi na przyciąganie Ziemi. Nowa praca potwierdza to i daje nam zupełnie nowe spojrzenie na wnętrze satelity – mówi Jeffrey Andrews-Hanna z University of Arizona.
Park i jego zespół wykorzystali dane z misji GRAIL do precyzyjnego obliczenia, jak podatny jest Księżyc na zmianę kształtu w odpowiedzi na grawitację Ziemi. Okazało się, że ta miara jest aż o 72% większa niż byłaby, gdyby wnętrze księżyca było idealnie równe i symetryczne! Grupa badaczy skupionych wokół JPL przeanalizowała różne przyczyny tej anomalii, m.in. skład chemiczny Księżyca. Ale model, który najlepiej pasował do pomiarów, odnosił się do temperatury.
Czy winny jest księżycowy wulkanizm?
Sean Solomon z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku, również biorący udział w badaniach, twierdzi, że ten model wnętrza Księżyca jest również zgodny z tym, co wiemy o historii wulkanicznej Księżyca i rozmieszczeniu pierwiastków promieniotwórczych, takich jak uran i tor, w pobliżu jego powierzchni.
– Wiele zagadnień związanych z tym tematem pozostaje kwestią otwartą, choć niektóre z wewnętrznych nierówności mogą wynikać z historii zderzeń z innymi obiektami – wyjaśnia szef zespołu badawczego. W przyszłości on i jego zespół chcą wykorzystać pomiary sejsmiczne tak zwanych trzęsień Księżyca, aby lepiej zrozumieć jego wnętrze. Pomiary te będą pochodzić z instrumentów takich jak Farside Seismic Suite, który NASA planuje uruchomić na Księżycu w 2026 roku.
Źródło: New Scientist
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.