Mesačná asymetria: Teplotné rozdiely v plášti Mesiaca odhalené analýzou prílivových dát z misie GRAIL
Analýza mesačných gravitačných dát odhalila asymetrickú štruktúru mesačného plášťa, čo naznačuje existenciu teplotných rozdielov a variácií v zložení pod povrchom Mesiaca.
Nová analýza dát z misie GRAIL odhalila výrazné teplotné rozdiely v mesačnom plášti. Výsledky naznačujú, že vnútorná štruktúra Mesiaca je asymetrická, čo vedie k rozdielom v odozve na gravitačné sily Zeme a Slnka.
Výskumníci analyzovali dáta získané počas primárnej a rozšírenej fázy misie GRAIL, ktorá mapovala gravitačné pole Mesiaca. Počas primárnej fázy (PM) medzi marcom a májom 2012 boli družice vo výške približne 55 km. Počas rozšírenej fázy (XM) od augusta do decembra 2012 sa výška znížila na približne 23 km, čo umožnilo presnejšie merania. Dáta z oboch fáz boli rozdelené do krátkych úsekov (2-3 dni), aby sa minimalizovali nepresnosti spôsobené inými ako gravitačnými silami.
Gravitačné pole Mesiaca bolo modelované pomocou sférických harmonických funkcií až do stupňa 1800, čo zodpovedá povrchovému rozlíšeniu 6 km. Model GL1800F, vytvorený na základe týchto dát, predstavuje doteraz najpodrobnejšie gravitačné mapovanie Mesiaca. Vedci zohľadnili vplyv prílivových síl Zeme a Slnka a analyzovali gravitačné prílivové čísla (Love numbers) k2m a k3m, ktoré poskytujú informácie o vnútornej štruktúre a deformovateľnosti Mesiaca.
Analýza ukázala, že hodnota k3 je o 72% vyššia, než by sa očakávalo pre guľovo symetrický Mesiac. Toto naznačuje asymetrickú distribúciu materiálu a teploty v mesačnom plášti. Pomocou Bayesovskej inverzie a metódy Markov Chain Monte Carlo (MCMC) vedci modelovali vnútornú štruktúru Mesiaca a odhadli elasticitu rôznych vrstiev.
Komentár redakcie: Zistenia o teplotnej asymetrii mesačného plášťa otvárajú nové otázky o histórii a vývoji Mesiaca. Teplotné rozdiely by mohli vysvetľovať geologické rozdiely medzi privrátenou (Maria) a odvrátenou stranou (hornatejšia). Dôležité by mohlo byť zloženie plášťa, prípadné tepelné anomálie, a procesy prebiehajúce v mesačnom vnútri. Tento výskum prispieva k lepšiemu pochopeniu planetárnej geofyziky a poskytuje cenné poznatky pre budúce misie na Mesiac.
Výsledky inverzie naznačujú, že existuje teplotný rozdiel 100-200 K medzi privrátenou a odvrátenou stranou Mesiaca. Asymetria môže byť spôsobená nerovnomerným rozložením tepelných zdrojov v plášti alebo rozdielmi v zložení materiálu. Použitím softvéru SHTOOLS bol model GL1800F prevedený do medzinárodného štandardu pre súradnice mesačného povrchu (mean-Earth frame).
