Вчені виявили, що скелі під стародавнім вулканом на зворотному боці Місяця залишаються напрочуд теплими, використовуючи дані орбітального китайського космічного корабля.
Вони стосуються великої гранітної плити, яка затверділа з магми в геологічній трубі під тим, що відомо як вулканічний комплекс Комптон-Белковічі.
«Я б сказав, що ми забиваємо цвях у труну цієї справді вулканічної структури», — сказав Метью Зіглер, вчений Інституту планетарних наук у Тусоні, штат Арізона, який керував дослідженням. «Але тоді, що цікаво, це те, що це вулканічна структура, схожа на Землю».
Результати, оприлюднені минулого тижня У журналі Nature він допоміг пояснити, що сталося давно під дивною частиною Місяця. Дослідження також підкреслює науковий потенціал даних, зібраних китайською космічною програмою, і те, як дослідникам у Сполучених Штатах доводиться обходити перешкоди, щоб використовувати ці дані.
У цьому дослідженні доктор Зіглер і його колеги проаналізували дані мікрохвильових приладів на Chang’e-1, запущеному в 2007 році, і Chang’e-2, запущеному в 2010 році, двох китайських космічних кораблях, які більше не працюють. Оскільки пряме співробітництво між НАСА та Китаєм наразі заборонено Конгресом, а дослідження фінансувалося за рахунок гранту НАСА, доктор Зіглер не зміг працювати з вченими та інженерами, які збирали дані.
«Це було обмеженням, — сказав він, — ми не могли викликати інженерів, які створили пристрій у Китаї, і сказати: «Гей, як нам інтерпретувати ці дані?»» «Було б дуже добре, якби ми весь час працювали над цим з китайськими вченими. Але нам це заборонено. Але, на щастя, вони оприлюднили деякі зі своїх баз даних».
Він зміг використати досвід китайського вченого Цзяньціна Фенга, який познайомився з доктором Сіглером на конференції. Доктор Фен працював над проектом дослідження Місяця в Китайській академії наук.
«Я зрозумів, що об’єднання даних дослідження Місяця з різних країн поглибить наше розуміння місячної геології та призведе до захоплюючих результатів», — сказав доктор Фенг в електронному листі. «Тож я кинув роботу в Китаї, переїхав до Сполучених Штатів і приєднався до Інституту планетарних наук».
Обидва китайські орбітальні апарати мали мікрохвильові прилади, які часто зустрічаються на багатьох метеорологічних супутниках, але рідко зустрічаються на міжпланетних кораблях.
Таким чином, дані з Chang’e-1 і Chang’e-2 дали інший погляд на Місяць, вимірявши тепловий потік на глибині до 15 футів під поверхнею, і виявилися ідеальними для дослідження дивацтва Комптона-Пелковича.
Візуально територія виглядає нічим не примітною. (Вона навіть не має власної назви; позначення провідності походить від двох сусідніх ударних кратерів, Комптона та Белковича.) Тим не менш, ця територія захоплювала вчених протягом кількох десятиліть.
Наприкінці 1990-х Девід Лоуренс, тодішній науковець Лос-Аламоської національної лабораторії, працював над даними, зібраними місією NASA Lunar Prospector, і зазначив Яскрава пляма гамма-променів Зйомка з цього місця на зворотному боці Місяця. Енергія гамма-променів, найвищої енергетичної форми світла, відповідає торію, який є радіоактивним елементом.
«Це було одне з цих дивних місць, яке виділялося, як наболілий палець, з точки зору надлишку торію», – сказав доктор Лоуренс, планетолог, який зараз працює в Лабораторії прикладної фізики Джонса Хопкінса в Меріленді. «Я фізик. Я не фахівець з геології Місяця. Але навіть як фізик я це чітко помітив і сказав: «Ну, це те, що заслуговує на подальше вивчення».
Наступні відкриття були зроблені після прибуття NASA Lunar Reconnaissance Orbiter у 2009 році. Бредлі Л. Джолліфф, професор наук про Землю та планети в Університеті Сент-Луїса у Вашингтоні, очолював команду Я переглянув фотографії Комптона Белковіца з високою роздільною здатністю.
Доктор Джолліфф сказав, що те, що вони побачили, «підозріло схоже на кальдеру», маючи на увазі залишки краю вулкана. «Якщо врахувати, що цим об’єктам мільярди років, вони надзвичайно добре збереглися».
Більш свіжий аналіз під керівництвом Кетрін ШирліЗараз в Оксфордському університеті в Англії вік вулкана оцінюють у 3,5 мільярда років.
Оскільки місячний ґрунт діє як хороший ізолятор, зменшуючи перепади температури між днем і ніччю, мікрохвильове випромінювання значною мірою відбиває тепловий потік із внутрішніх частин Місяця. «Вам достатньо пройти приблизно два метри нижче поверхні, щоб перестати бачити сонячне тепло», — сказав доктор Зіглер.
У Комптона-Белковича тепловий потік досягав 180 міліват на квадратний метр, що приблизно в 20 разів перевищує середню висоту на зворотному боці Місяця. Ця шкала відповідає температурі нижче 10 градусів за Фаренгейтом приблизно на шість футів нижче поверхні, або приблизно на 90 градусів тепліше, ніж де-небудь ще.
«Це впало в очі, оскільки було жарко порівняно з будь-яким іншим місцем на Місяці», — сказав доктор Зіглер.
Доктор Зіглер, доктор Фенг та інші дослідники дійшли висновку, що для отримання такої кількості тепла та гамма-променів торію найімовірнішим джерелом є граніт, який містить такі радіоактивні елементи, як торій, і що його повинно бути багато.
«Здається, він точно визначає, який матеріал знаходиться під ним», — сказав доктор Лоуренс, який був одним із рецензентів статті Nature.
«Це свого роду вершина айсберга», — сказав він про вихідне гамма-випромінювання. «Те, що ви бачите в Комптона-Белковича, є свого роду поверхневим вираженням чогось набагато більшого всередині».
Вулкани видно в інших місцях Місяця. Затверділі лавові рівнини – мареві або базальтові моря – покривають великі ділянки поверхні, в основному на ближній стороні. Але Комптон-Білкович інший, подібний до деяких земних вулканів, таких як гора Фіджі та гора Сент-Хеленс, які викидають більш в’язку лаву.
Граніт рідко зустрічається в інших місцях Сонячної системи. На Землі граніт утворюється в вулканічних регіонах, де океанічна кора штовхається під континент під дією тектоніки плит, геологічних сил, які тиснуть навколо частин зовнішньої земної кори. Вода також є основним компонентом граніту.
Але Місяць переважно сухий і не має тектоніки плит. Місячні камені, привезені астронавтами НАСА більше 50 років тому, містять лише кілька гранітних зерен. Але дані китайських орбітальних апаратів вказують на гранітну формацію шириною понад 30 миль під Комптон-Белковічем.
«Тепер нам потрібні геологи, щоб з’ясувати, як можна створити подібні елементи на Місяці без води, без тектоніки плит», — сказав доктор Зіглер.
Доктор Джолліфф, який не брав участі в дослідженні, сказав, що стаття є “дуже гарним новим внеском”. Він сказав, що сподівається, що НАСА або інше космічне агентство надішле космічний корабель до Комптон-Белковіча для проведення сейсмічних і мінералогічних вимірювань.
Така місія могла б допомогти перевірити ідеї про те, як там утворився вулкан. Одна з гіпотез полягає в тому, що шлейф гарячого матеріалу піднявся з мантії під корою, як це відбувається під Гавайськими островами.
Щодо доктора Фенга, то незабаром закінчиться його нинішня віза, яка дозволяє йому працювати в Сполучених Штатах. Він подає заявку на новий, керуючи своєю науковою кар’єрою серед геополітичних суперечок між США та Китаєм.
«Зараз ми починаємо вивчати інші можливі гранітні системи на Місяці», — сказав він. “Крім того, ми розширимо наші моделі для дослідження крижаних супутників Юпітера. Тому я намагаюся залишатися в Сполучених Штатах якомога довше”.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
