Questo spiega molto. Il cratere più grande della luna ha un pezzo di metallo incorporato che è 5 volte più grande della Big Island delle Hawaii
Uno dei più grandi crateri del Sistema Solare si trova sulla nostra Luna. Si chiama bacino del Polo Sud-Aitken (SPA) ed ha un diametro di 2.500 km (1.600 mi) e una profondità di 13 km (8,1 mi). Un nuovo studio afferma che il bacino potrebbe contenere un enorme pezzo di metallo più grande della Big Island delle Hawaii.
Lo studio, intitolato “ Struttura profonda del polo sud lunare-bacino di Aitken ”, è pubblicato nelle Lettere di ricerca geofisica. L'autore principale è Peter B. James, assistente professore di geofisica planetaria al Baylor's College of Arts & Sciences. Si basa sui dati della NASA Recupero Gravità e Laboratorio Interno (GRAAL) missione.
Il bacino SPA è il più grande cratere da impatto universalmente riconosciuto del Sistema Solare. Non può essere visto dalla Terra perché è sul lato opposto della Luna. È di forma ovale e se fosse sulla Terra si estenderebbe da Waco, in Texas, a Washington, DC. Con una profondità di 13 km (8,1 mi), il cratere è circa sei volte più profondo di quanto sia largo. Il suo status di una delle strutture più antiche e ben conservate della Luna rende il bacino delle ZPS un argomento di grande interesse scientifico.
Sepolto sotto questo gigantesco cratere c'è un enorme pezzo di metallo.
Una grafica a falsi colori del lato nascosto della Luna che mostra il cratere da impatto. Credito immagine: NASA/Goddard Space Flight Center/Università dell'Arizona
“Immagina di prendere un mucchio di metallo cinque volte più grande della Big Island delle Hawaii e seppellirlo sottoterra. È all'incirca quanta massa inaspettata abbiamo rilevato', ha affermato l'autore principale Peter B. James.
La massa è probabilmente centinaia di miglia sotto la superficie lunare, ma come dice il documento, 'Potrebbe essere un'anomalia di grande densità distribuita su un modesto intervallo di profondità, o potrebbe essere un'anomalia di densità sottile distribuita in tutta la profondità del mantello. '
Questa immagine mostra l'eccesso di massa del mantello per unità di area. Un grande eccesso di massa nell'interno meridionale del bacino del Polo Sud-Aitken coincide con la depressione centrale, qui delineata con un cerchio grigio tratteggiato. Le linee nere segnano le ellissi più adatte per l'anello interno, l'anello esterno e la scarpata esterna del bacino del Polo Sud-Aitken. Credito immagine: James et. al., 2019.
La missione GRAIL della NASA è stata lanciata nel 2011 e ha trascorso circa un anno a mappare la gravità della Luna prima di schiantarsi sulla Luna in un'ultima manovra. GRAIL ha utilizzato due veicoli spaziali nella stessa orbita lunare. Erano chiamati GRAIL-A e GRAIL-B, o Ebb e Flow.
Mentre EBB e FLOW sorvolavano aree con masse diverse, si avvicinavano o si allontanavano leggermente l'una dall'altra. Gli strumenti di precisione sulla navicella spaziale GRAIL misurano questi cambiamenti e i dati sono stati utilizzati per generare un'immagine ad alta risoluzione del campo gravitazionale della Luna.
La mappa gravitazionale della Luna creata da GRAIL. Il rosso rappresenta gli eccessi di massa e il blu rappresenta le carenze di massa. Immagine di credito: di NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC - Gravity Map of the Moon di GRAIL, dominio pubblico, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106
Uno degli obiettivi scientifici di GRAIL era determinare la struttura del sottosuolo di bacini d'impatto e l'origine di lunar mascolini (concentrazioni di massa). Questo studio deriva da questo sforzo e combina i dati GRAIL con i dati del Orbiter da ricognizione lunare (LRO.)
'Quando abbiamo combinato i dati del GRAIL con i dati della topografia lunare del Lunar Reconnaissance Orbiter, abbiamo scoperto la quantità inaspettatamente grande di massa centinaia di miglia sotto il bacino del Polo Sud-Aitken', ha detto James.
Qualunque cosa sia quella materia densa, sta abbassando il fondo del cratere di oltre mezzo miglio, secondo James. Le simulazioni al computer suggeriscono che la massa potrebbe essere un enorme pezzo di nichel e ferro, e che era il nucleo di un asteroide che ha colpito la Luna e si è depositato nel mantello superiore.
'Una delle spiegazioni di questa massa extra è che il metallo dell'asteroide che ha formato questo cratere è ancora incorporato nel mantello lunare', ha detto James in un comunicato stampa . Secondo il nuovo documento, 'la massa in eccesso osservata nel mantello è approssimativamente equivalente a... un nucleo di ferro-nichel di 95 km di diametro nel mantello lunare'.
Uno schema della struttura della Luna. Immagine di credito: di Bryan Derksen su Wikipedia in inglese - Trasferito da en.wikipedia a Commons da Liftarn utilizzando CommonsHelper., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4489173
Hanno fatto la matematica e la matematica ha detto...
'Abbiamo fatto i calcoli e mostrato che un nucleo sufficientemente disperso dell'asteroide che ha causato l'impatto potrebbe rimanere sospeso nel mantello lunare fino ai giorni nostri, piuttosto che affondare nel nucleo lunare', ha detto James.
Ma non è l'unica possibilità. Solo quello ovvio.
La massa di materiale potrebbe essere una reliquia della formazione della Luna. È possibile che sia una concentrazione di ossidi densi dall'ultimo stadio della solidificazione dell'oceano di magma lunare. La Luna si è formata circa 4,51 miliardi di anni fa, probabilmente a causa della collisione della Terra con un antico protopianeta chiamato Theia . Poco dopo la sua formazione, 4,5 miliardi di anni fa, i suoi oceani di magma si sono raffreddati e si sono solidificati. Quando si sono raffreddati e solidificati, uno degli ultimi ossidi a formarsi sarebbe stato FeTiO3, noto anche come ilmenite . È molto denso e potrebbe spiegare l'anomalia.
È difficile determinare l'esatta natura del materiale sotto il bacino della SPA. Sembra estremamente improbabile che un'enorme concentrazione di ferro e nichel, se è così, sia proprio sotto uno dei più grandi crateri da impatto del Sistema Solare, senza che i due siano collegati.
Se è stato il risultato di un impatto con un asteroide, quando è successo? Come James ha detto a Universe Today, 'Non lo sappiamo, ma se la Luna era troppo calda al momento dell'impatto, il metallo denso dal nucleo dell'impattore probabilmente dovrebbe essere sprofondato fino al nucleo della Luna, nel qual caso non lo vedremmo.”
L'orlo del cratere conservato intorno a SPA fornisce prove importanti per stabilire il tempo dell'impatto. Come ha detto James a Universe Today, 'Non vedremmo nemmeno un bordo conservato se la SPA si formasse in un oceano di magma. Pertanto, la Luna probabilmente ha avuto la possibilità di raffreddarsi un po' prima che si verificasse questo impatto'.
Un'altra immagine del bacino del Polo Sud-Aitken dalla sonda giapponese Kaguya. Di Ittiz – Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035
È diverso dagli altri crateri
Il bacino SPA è diverso dagli altri crateri da impatto sulla Luna. Altri crateri hanno un modello a occhio di bue di anomalie gravitazionali, ma SPA no. James ha detto oggi all'Universo che SPA 'ha un'ampia regione di debole gravità correlata con una depressione topografica creata dall'anomalia del mantello denso che appesantisce la superficie della Luna'.
Un confronto fianco a fianco tra SPA (a destra) e il bacino orientale della Luna (a sinistra). Credito immagine: NASA/GRAIL
Secondo James, il bacino è 'uno dei migliori laboratori naturali per lo studio di eventi di impatto catastrofico, un antico processo che ha modellato tutti i pianeti rocciosi e le lune che vediamo oggi'.
Sbloccare i segreti del bacino SPA richiederà più lavoro. L'esclusione dell'impatto di un asteroide o degli ossidi dalla solidificazione del magma come causa dell'anomalia richiederà simulazioni migliorate. Come ha detto James a Universe Today, 'Il modo migliore per escludere uno scenario o l'altro sarebbe eseguire simulazioni nuove e migliori'.
Fonti:
- Comunicato stampa: Anomalia di massa rilevata sotto il cratere più grande della luna
- Documento di ricerca: Struttura profonda del Polo Sud lunare? Bacino di Aitken
- Voce di Wikipedia: Polo Sud-bacino di Aitken
- NASA: Missione GRAIL