Et af de største kratere i solsystemet er på vores måne. Det kaldes South Pole-Aitken (SPA) bassinet og det er 2.500 km (1.600 mi) i diameter og 13 km (8.1 mi) dybt. En ny undersøgelse siger, at bassinet kan indeholde en enorm del af metal, der er større end Hawaiis Big Island.
Undersøgelsen med titlen "Deep Structure of the Lunar South Pole-Aitken Basin," er offentliggjort i Geophysical Research Letters. Det er hovedforfatteren er Peter B. James, lektor i planetisk geofysik ved Baylors College of Arts & Sciences. Det er baseret på data fra NASAs GRAIL-mission (Gravity Recovery and Interior Laboratory).
SPA-bassinet er det største universelt anerkendte påvirkningskrater i solsystemet. Det kan ikke ses fra Jorden, fordi det er på fjernsiden af Månen. Den er ovalformet, og hvis den var på Jorden, ville den strække sig fra Waco, Texas til Washington, DC. Med en dybde på 13 km (8.1 mi) er krateret cirka seks gange dybere end det er bredt. Dens status som en af de ældste, velbevarede strukturer på Månen gør SPA-bassinet til et emne af meget videnskabelig interesse.
Begravet under dette gargantuanske krater er en enorm del af metal.
”Forestil dig at tage en bunke af metal fem gange større end Big Island Hawaii og begrave den under jorden. Det er omtrent hvor meget uventet masse vi har registreret, ”sagde hovedforfatter Peter B. James.
Massen er sandsynligvis hundreder af miles under månens overflade, men som papiret siger: ”Det kan være en anomali med stor densitet fordelt over et beskedent område af dybder, eller det kan være en subtil densitetsanomali fordelt over manteldybden. ”
NASAs GRAIL-mission blev lanceret i lanceret i 2011 og brugte omkring et år på at kortlægge Månens tyngdekraft, inden de blev styrtet ned i Månen i en sidste manøvre. GRAIL brugte to rumfartøjer i den samme månebane. De blev kaldt GRAIL-A og GRAIL-B eller Ebb and Flow.
Da EBB og FLOW fløj over områder med forskellige masser, bevægede de sig lidt mod eller væk fra hinanden. Præcisionsinstrumenter på GRAIL-rumfartøjet måler disse ændringer, og dataene blev brugt til at generere et højopløsningsbillede af Månens tyngdefelt.
Et af GRAIL's videnskabelige målsætninger var at bestemme undergrundens struktur for påvirkningsbassiner og oprindelsen af månemasconer (massekoncentrationer.) Denne undersøgelse stammer fra denne indsats og kombinerer GRAIL-data med data fra Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO.)
”Da vi kombinerede disse GRAIL-data med månetopografidata fra Lunar Reconnaissance Orbiter, opdagede vi den uventet store mængde masse hundreder af miles under Sydpolen-Aitken-bassinet,” sagde James.
Uanset hvilken tæt sag det er, trækker det kraterets bund ned ad mere end en halv mil, ifølge James. Computersimuleringer antyder, at massen kunne være en enorm del af nikkel og jern, og at det var kernen i en asteroide, der ramte Månen og lå i den øvre kappe.
”En af forklaringerne på denne ekstra masse er, at metallet fra asteroiden, der dannede dette krater, stadig er indlejret i Månens mantel,” sagde James i en pressemeddelelse. I henhold til det nye papir "svarer den overskydende masse, der observeres i mantlen, til ... en jern-nikkelkerne med en diameter på 95 km i Månens mantel."
De gjorde matematik og matematik sagde ...
”Vi lavede matematikken og viste, at en tilstrækkelig spredt kerne af asteroiden, der fik anslaget, kunne forblive ophængt i Månens mantel indtil i dag snarere end at synke ned til Månens kerne,” sagde James.
Men det er ikke den eneste mulighed. Bare den åbenlyse.
Massen af materiale kan være en relikvie af Månens dannelse. Det er muligt, at det er en koncentration af tætte oxider fra den sidste fase af månens magma-ocean størkning. Månen blev dannet for ca. 4,51 milliarder år siden, sandsynligvis som et resultat af, at Jorden kolliderede med en gammel protoplanet kaldet Theia. Kort efter, at det blev dannet for 4,5 milliarder år siden, afkølet og størknet dets magmahav. Da de afkølet og størknet, ville en af de sidste oxider, der blev dannet, have været FeTiO3, også kendt som ilmenit. Det er meget tæt og kunne forklare anomalien.
Det er vanskeligt at bestemme den nøjagtige natur af materialet under SPA-bassinet. Det ser ud til at være yderst usandsynligt, at en enorm koncentration af jern og nikkel, hvis det er hvad det er, er lige under et af solsystemets største slagkratre, uden at de to er forbundet.
Hvis det var resultatet af en asteroidepåvirkning, hvornår skete det da? Som James fortalte Space Magazine: ”Vi ved ikke, men hvis månen var for varm på tidspunktet for påvirkningen, skulle det tætte metal fra slagkraften sandsynligvis have været sunket helt ned til Månens kerne, i hvilket tilfælde vi ville ikke se det. ”
Den konserverede kraterrand omkring SPA giver vigtige beviser for at fastlægge tidspunktet for påvirkningen. Som James fortalte Space Magazine, ”Vi ville heller ikke se en bevaret kant, hvis SPA dannede sig i et magmahav. Derfor havde månen sandsynligvis en chance for at køle noget ned, før denne påvirkning skete. ”
Det er anderledes end andre kratere
SPA-bassinet adskiller sig fra andre slagkratere på månen. Andre kratere har et tyre-øje-mønster af tyngdekraftsanomalier, men SPA gør det ikke. James fortalte Space Magazine, at SPA "har et bredt område med svag tyngdekraft korreleret med en topografisk depression, der er skabt af den tætte mantel-anomali, der vejer ned på månens overflade."
Ifølge James er bassinet "et af de bedste naturlige laboratorier til undersøgelse af katastrofale påvirkningsbegivenheder, en gammel proces, der formede alle de stenede planeter og måner, vi ser i dag."
Låsning af hemmelighederne i SPA-bassinet kræver mere arbejde. At udelukke enten en asteroidpåvirkning eller oxider fra magma-størkning som årsag til afvikelsen kræver forbedrede simuleringer. Som James fortalte Space Magazine: "Den bedste måde at udelukke det ene scenarie eller det andet ville være at udføre nyere og bedre simuleringer."
Kilder:
- Pressemeddelelse: Masseanomali opdaget under Månens største krater
- Forskningsartikel: Deep Structure of the Lunar South Pole? Aitken Basin
- Wikipedia-indgang: Sydpolen – Aitken-bassin
- NASA: GRAIL Mission
