Более высокая концентрация металла в кратерах Луны дает новое понимание его происхождения
Жизнь на Земле была бы невозможна без Луны; он поддерживает стабильную ось вращения нашей планеты, которая контролирует времена года и регулирует наш климат. Тем не менее, было много споров о том, как образовалась Луна. Популярная гипотеза утверждает, что Луна была сформирована из тела размером с Марс, сталкивающегося с верхней земной корой, которая бедна металлами. Но новое исследование предполагает, что поверхность Луны более богата металлом, чем считалось ранее, предоставляя новое понимание, которое может бросить вызов нашему пониманию этого процесса.
Сегодня исследование, опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, проливает новый свет на состав пыли, найденной на дне кратеров Луны. Возглавляемый Эссамом Хегги, научным сотрудником по электротехнике и вычислительной технике в Школе инженерии USC Viterbi и со-исследователем прибора Mini-RF на борту лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), членов команды миниатюрной радиочастоты (мини- RF) инструмент для миссии Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) использовал радар, чтобы отобразить и охарактеризовать эту мелкую пыль. Исследователи пришли к выводу, что поверхность Луны может быть богаче металлами (т.е. оксидами Fe и Ti), чем считали ученые.
По словам исследователей, мелкая пыль на дне кратеров Луны на самом деле выбрасывает материалы, нагнетаемые снизу от поверхности Луны во время метеорных ударов. Сравнивая содержание металла на дне более крупных и глубоких кратеров, с содержанием более мелких и более мелких кратеров, команда обнаружила более высокие концентрации металлов в более глубоких кратерах.
Какое отношение имеет изменение зарегистрированного присутствия металла в недрах к нашему пониманию Луны? Традиционная гипотеза состоит в том, что примерно 4,5 миллиарда лет назад произошло столкновение между Землей и протопланетой размером с Марс (названной Тейей). Большинство ученых считают, что это столкновение вывело большую часть верхней части земной коры с низким содержанием металлов на орбиту, в результате чего образовалась Луна.
Одним из загадочных аспектов этой теории формирования Луны было то, что Луна имеет более высокую концентрацию оксидов железа, чем Земля — факт, хорошо известный ученым. Это конкретное исследование вносит свой вклад в эту область в том смысле, что оно дает представление о части луны, которая не часто изучалась, и утверждает, что может существовать еще более высокая концентрация металла глубже под поверхностью. Возможно, говорят исследователи, что расхождение между количеством железа в земной коре и на Луне может быть даже больше, чем думали ученые, что ставит под сомнение нынешнее понимание того, как образовалась Луна.
Тот факт, что наша Луна может быть более богата металлами, чем Земля, ставит под сомнение представление о том, что именно части мантии и коры Земли были выброшены на орбиту. Большая концентрация металлических отложений может означать, что другие гипотезы о формировании Луны должны быть изучены. Вполне возможно, что столкновение с Тейей было более разрушительным для нашей ранней Земли, когда на орбиту были выведены гораздо более глубокие участки, или что столкновение могло произойти, когда Земля была еще молода и покрыта океаном магмы. В качестве альтернативы, большее количество металла может намекнуть на сложное охлаждение ранней расплавленной поверхности Луны, как полагают несколько ученых.
По словам Хегги, «улучшая наше понимание того, сколько металла на самом деле имеет недра Луны, ученые могут ограничить неоднозначность того, как она образовалась, как она развивается и как она способствует поддержанию обитаемости на Земле». Далее он добавил: «Только в нашей солнечной системе насчитывается более 200 лун. Понимание той важной роли, которую эти луны играют в формировании и эволюции планет, на которых они вращаются, может дать нам более глубокое понимание того, как и где могут формироваться условия жизни за пределами Земли и что это такое. может выглядеть так.
Уэс Паттерсон из Группы исследования планет (SRE), Сектора космических исследований (SES) Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, который является главным исследователем проекта для мини-радиочастот и соавтором исследования, добавил: «Миссия LRO и его радиолокационная установка Mini-RF продолжают удивлять нас новым пониманием происхождения и сложности нашего ближайшего соседа ».
Команда планирует продолжить проведение дополнительных радиолокационных наблюдений за большим количеством кратеров с помощью эксперимента Mini-RF, чтобы проверить первоначальные результаты опубликованного исследования.
Этот исследовательский проект финансировался через Университет Южной Калифорнии в рамках премии НАСА NNX15AV76G.
Источник истории:
Материалы предоставлены Университетом Южной Калифорнии . Оригинал написан Беном Полом. Примечание: содержимое может быть отредактировано по стилю и длине.
Ссылка на журнал :
- Э. Хегги, Э. М. Палмер, Т. В. Томпсон, Б. Дж. Томсон, Г. В. Паттерсон. Объемный состав мелких частиц реголита на полах лунных кратеров: предварительное исследование LRO / Mini-RF . Письма о Земле и Планете Науки , 2020; 541: 116274 DOI: 10.1016 / j.epsl.2020.116274
