NASA раскрывает секреты внутреннего строения Луны и астероида Веста с помощью нового гравитационного анализа

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) раскрыло новые захватывающие подробности о внутреннем строении нашего естественного спутника Луны и огромного астероида Веста. Результаты исследования, опубликованные 14 мая в журнале Nature, основаны на повторном анализе данных о гравитации, собранных в ходе предыдущих космических миссий, и демонстрируют возможности этого метода для исследования далеких миров без высадки на них.

В ходе исследования Луны ученые разработали новую модель гравитации Луны, которая учитывает едва заметные изменения, обнаруженные во время ее движения по эллиптической орбите вокруг Земли. Эти колебания заставляют Луну слегка «изгибаться» из-за приливной силы, действующей на нашу планету. Этот процесс известен как приливное выпучивание. Анализ этой деформации показал, что ближняя сторона Луны (та, которую мы всегда видим с Земли) прогибается сильнее, чем дальняя.

Наиболее вероятным объяснением этой асимметрии гибкости является наличие области более теплой мантии с более высокой концентрацией теплогенерирующих радиоактивных элементов глубоко в ближней части.

Это открытие предоставляет самые веские на сегодняшний день доказательства того, что интенсивная и продолжительная вулканическая активность, происходившая около 2–3 миллиардов лет назад, стала причиной образования обширных лунных «морей» (больших темных базальтовых равнин) и накопления этих радиоактивных элементов в подстилающей мантии на этой стороне Луны.

Более глубокое понимание лунной асимметрии имеет решающее значение для понимания геологической эволюции нашего спутника. Параллельно команда НАСА применила аналогичный подход для изучения астероида Веста, одного из крупнейших объектов в поясе астероидов.

Проанализировав вращательные свойства Весты, в частности, ее легкое «колебание» при вращении, и точно измерив ее момент инерции (характеристику, чувствительную к распределению массы внутри нее), исследователи пришли к удивительному выводу.

Вопреки идее о том, что Веста имеет отчетливую слоистую внутреннюю структуру, подобную луковице (с плотным ядром, мантией и корой), новые данные свидетельствуют о том, что астероид гораздо более однороден, чем считалось ранее.

Его масса, по-видимому, распределена более равномерно, а ядро ​​из плотного материала очень маленькое или даже отсутствует. Это открытие ставит под сомнение традиционные модели дифференциации крупных астероидов и может указывать на иную историю формирования Весты, возможно, из обломков катастрофического столкновения ранних планетных тел.

Оба исследования подчеркивают растущую сложность и полезность измерений гравитации, проводимых с орбитальных космических аппаратов. Этот метод дистанционной гравиметрии становится незаменимым инструментом для исследования невидимых внутренних частей планетарных тел, предлагая менее затратную и рискованную альтернативу миссиям, требующим посадки и бурения.

Эти открытия не только расширяют наши знания о том, как формировались и развивались Луна и астероиды, но и дают ценную информацию о процессах, которые сформировали нашу планету и Солнечную систему в целом.