תעלומת הכובד הגושי של הירח מוסברת

חריגות כבידה על הירח

חריגות כבידה מעל אגן הפגיעה פרוינדליך-שרונוב, הממוקם בצד הרחוק של הירח. (קרדיט תמונה: H. J. Melosh/University Purdue/צוות NASA Graal)



זוג חלליות שמיפו בקפידה את שדה הכבידה של הירח סייעו לאסטרונומים לפתור את התעלומה ארוכת השנים מדוע הירח גושי כבידה כל כך.



צוות מדענים השתמש בנתונים שנאספו על ידי בדיקות הגביע התאומות של נאס'א -אשר סיימה את משימת מיפוי הכבידה השנתית שלהם בדצמבר 2012 בהתרסקות אל הירח-לאסוף פרטים חדשים על ריכוזי המסה המוזרים היושבים מתחת לפני הירח. מבנים גיאולוגיים אלה, הנקראים רימונים (קיצור של ריכוזים המוניים), הם כה צפופים עד שהם משנים את שדה הכבידה של הירח, וגורמים להפרעות שיכולות למשוך חללית למטה במסלול שלה סביב הירח, או לדחוף אותו בטירוף ממסלולו.

מסקונים התגלו בשנות ה -60 של המאה ה -20, כפי שתכננו פקידי נאס'א משימות ירח אפולו אבל הסיבה לאנומליות הכבידה הללו לא הייתה ידועה, אמר ג'יי מלוש, גיאופיסיקאי מאוניברסיטת פרדו שבווסט לאפייט, הודו ומחבר ראשי של המחקר החדש, שפורסם היום (30 במאי) בכתב העת Science. [20 משימות הירח המופלאות ביותר]



'מסקונים לא היו יותר מסכנות ניווט כאשר התגלו לראשונה', אמר מלוש ל- guesswhozoo.com. 'הם היו ממש כאב בצוואר עבור מתכנני אפולו - כמו שוניות באוקיינוס, הם היו דברים שצריך להימנע ולתכנן מסביב'.

על ידי מיפוי שדה הכבידה של הירח, בדיקות הגביע חשפו את מיקומם של רימוני הירח והציעו נופים חסרי תקדים של מבנה הפנים של הירח. זה איפשר למדענים ללמוד שני אגנים - אחד ליד הירח ליד ואחד על הצד הרחוק של הירח - לפתח מודלים ממוחשבים מתוחכמים לאופן יצירתם של המקלונים.

השפעות אסטרואידים



לפני מיליארדי שנים, עצום אסטרואידים שהתנגשו עם הירח השאירו מכתשים עמוקים שהגיעו לתוך חומר המעטפת הנמצא מתחת לקרום הירח הדק. מה שלא היה מוסבר עד כה היה כיצד אתרי ההשפעה הגדולים הללו יכולים לתמוך בחומר צפוף ביותר, וכיצד שדה הכבידה באגנים אלה יכול להיות באיזון כזה, אמר מלוש.

'בהתחלה נראה כי לבעיה הגברית יש פתרון קל', אמר מחבר המחקר ג'ף אנדרוז-האנה, פרופסור במחלקה הגיאופיזיקה בבית הספר למכרות קולורדו בגולדן, קולו. הצד של ירח התמלאו חלקית בזרימות עתיקות של לבה צפופה, שנראתה כמסוגלת להסביר את העודף ההמוני וחריגות הכבידה החיוביות.

עם זאת, עד מהרה התברר כי עבור כמה אגנים, זרמי הלבה שנצפו היו דקים מכדי להסביר את העודף ההמוני ', אמרה אנדרוז-האנה ל- guesswhozoo.com. 'אפילו נמצאו כמה אגנים שהציגו מסקונים אך חסרים להם מילוי לבה לגמרי.'



החוקרים קבעו כי אסטרואידים עתיקים פגעו בחפירות מכתשים גדולים על הירח, וגרמו לחומרי הירח והסלעים הסובבים ממעטפת הירח להימס ולהתמוטט פנימה. ההמסה הזו גרמה לחומר להיות צפוף ומרוכז יותר, אמרו החוקרים.

'כשהחומרים החמים מתקררים והמשטח מצמרר, הוא הופך להיות חזק, והוא יכול לתמוך בעומס החומר הצפוף במיוחד מן מעטפת הירח', הסביר מלוש.

קרום הירח החזק, שגם הוא גולש למטה לתוך חור הפגיעה, יוצר בסופו של דבר מחסום מעוקל אך נוקשה מעל האגן, ומחזיק את החומרים הצפופים כלפי מטה.

מפות אלה של הירח מציגות חריגות כוח הכבידה הנמדדות על ידי נאס

מפות אלה של הירח מראות חריגות כוח הכבידה הנמדדות על ידי משימת ה- GRAIL של נאס'א.(אשראי תמונה: NASA/JPL-Caltech/CSM)

בניית דגמים חדשים

מלוש ועמיתיו השתמשו בנתונים על התפלגות ההמונים בירח כדי ליצור סימולציות מחשב כיצד התנהגו קרום הירך ומעטפתו לפני מיליארדי שנים. מודלים אלה נתנו לחוקרים הצצה לאופן שבו נוצרו רישומי הירח בעקבות השפעות אסטרואידים עצומות.

תוצאות המחקר החדש מציעות רמזים נוספים על האבולוציה הדינמית של הירח, אמר לורן מונטסי, פרופסור חבר במחלקה לגיאולוגיה באוניברסיטת מרילנד בקולג 'פארק ומחבר מאמר מערכת בכתב העת Science שהגיב על הממצאים.

'מה שממש מגניב בזה הוא שעכשיו אנחנו יכולים לחקור בדיוק אילו תנאים מובילים לנוכחותם או להיעדרם של בוכנים', אמר מונטסי. 'עכשיו, כשאנחנו יודעים משהו על פנים הירח, אנחנו יכולים לשנות את המודל הזה כדי ללמוד בוכרים ותנאים תרמיים על כוכבי לכת אחרים.'

כידוע, המסקונים קיימים על מאדים ומרקורי, אך לא על פני כדור הארץ, פשוט מכיוון שההשפעות של האסטרואידים והמכתשים הבאים לא היו גדולים מספיק בכדי לחרוק חומרים ממעטפת כדור הארץ. ובכל זאת, הבנת היווצרות הגמון יכולה לספק לאסטרונומים הבנה מוצקה יותר של כמה השפעות גדולות יכולות לשנות את הגיאולוגיה של כוכבי לכת וירחים.

'אנו יודעים כעת שהירח הקדום ודאי היה חם בהרבה מכפי שהוא כעת והקרום דק יותר ממה שחשבנו,' אמר מלוש. 'בפעם הראשונה, אנו יכולים להבין מה גודל האסטרואידים שפוגעים בירח על ידי התבוננות באגנים שנותרו מאחור ובחתימות הכבידה של האזורים. כעת יש לנו כלים להבין יותר על ההפגזה האסטרואידית הכבדה ועל מה שאולי התמודדה כדור הארץ העתיק '.

עקוב אחר דניס צ'או בטוויטר @denisechow . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- guesswhozoo.com .