Здається, ми тепер точно знаємо, що знаходиться всередині Місяця

Ретельне дослідження показало, що внутрішнє ядро Місяця є твердою кулею зі щільністю, подібною до щільності заліза. Це, як сподіваються дослідники, допоможе привести до логічного фіналу дискусію про те, чи є внутрішнє серце Місяця твердим або розплавленим.

Вердикт

Вивчення внутрішнього складу об'єктів Сонячної системи найефективніше здійснюється за допомогою сейсмічних даних. Те, як акустичні хвилі, що генеруються землетрусами, проходять крізь матеріал всередині планети чи її місяця, допомагає вченим створити детальну карту внутрішньої будови об'єкта.

У нас є сейсмічні дані Місяця, зібрані місією "Аполлон", але їхня точність занадто низька, щоб точно визначити стан внутрішнього ядра. Ми знаємо, що є рідке зовнішнє ядро, але те, що воно собою огортає, залишалося під питанням. Моделі як твердого внутрішнього ядра, так і повністю рідкого однаково добре узгоджуються з даними Аполлона.

Щоб з'ясувати це раз і назавжди, команда під керівництвом астронома Артура Бріо з Національного центру наукових досліджень у Франції зібрала дані інших космічних місій та експериментів з лазерного визначення відстані до Місяця, щоб скласти профіль різних його характеристик. Серед проаналізованої інформації – ступінь деформації Місяця внаслідок гравітаційної взаємодії із Землею, зміна його відстані від Землі та густина.

Далі вони провели моделювання з різними типами ядра, щоб визначити, яке з них найбільше відповідає даним спостережень.

Вони зробили кілька цікавих висновків. По-перше, моделі, які найбільше нагадували те, що ми знаємо про Місяць, описують активне перевертання глибоко всередині місячної мантії. Це означає, що більш щільний матеріал усередині Місяця падає до центру, а менш щільний піднімається вгору. Таку активність уже давно пропонували як спосіб пояснення присутності певних елементів у вулканічних регіонах Місяця. Дослідження команди додає ще один аргумент "за" на користь цього припущення.

Вони виявили, що місячне ядро дуже схоже на земне – із зовнішнім рідким шаром і твердим внутрішнім ядром. Згідно з їхнім моделюванням, зовнішнє ядро має радіус близько 362 кілометрів, а внутрішнє ядро – близько 258 кілометрів. Це близько 15 відсотків усього радіуса Місяця. Внутрішнє ядро має щільність близько 7 822 кілограмів на кубічний метр. Це дуже близько до щільності заліза.

Схематичне зображення внутрішньої будови Місяця та інструментів вимірювання, які застосували вчені / Фото Géoazur/Nicolas Sarter

Цікаво, що в 2011 році команда під керівництвом планетолога NASA Маршалла Рене Вебера отримала подібний результат, використовуючи найсучасніші на той час сейсмологічні методи на даних "Аполлона" для вивчення місячного ядра. Вони знайшли докази наявності твердого внутрішнього ядра радіусом близько 240 кілометрів і щільністю близько 8 000 кілограмів на кубічний метр.

Це має цікаві наслідки для еволюції Місяця. Ми знаємо, що невдовзі після свого утворення наш супутник мав потужне магнітне поле, яке почало зменшуватися приблизно 3,2 мільярда років тому. Таке магнітне поле генерується рухом і конвекцією в ядрі, тому те, з чого складається місячне ядро, має велике значення для того, як і чому магнітне поле зникло.

Враховуючи надію людства повернутися на Місяць у відносно короткі терміни, можливо, нам не доведеться довго чекати на практичне сейсмічне підтвердження цих висновків за допомогою сучасних датчиків.