Novi pogled na podatke seizmičkih eksperimenata koje su na Mjesecu ostavili astronauti Apolona dao je istraživačima bolje razumijevanje mjesečeve unutrašnjosti. Čini se da je Mjesečeva jezgra vrlo slična zemljinoj - s čvrstom unutrašnjom jezgrom i rastopljenom tekućom vanjskom jezgrom - i njegova je veličina tačno na sredini prethodnih procjena.
"Iako je prisutnost tekuće jezgre ranije zaključena iz drugih geofizičkih mjerenja, napravili smo prvo izravno seizmičko promatranje tekuće vanjske jezgre", rekao je dr. Renee Weber, planetarni znanstvenik iz NASA-inog svemirskog centra Marshall, koji je vodio tim istraživača.
Pasivni seizmički eksperiment Apollo mjerio je seizmičke valove na Mjesecu i sastojao se od četiri seizmometra raspoređenih na lunarnoj strani tijekom misija Apolon između 1969. i 1972. Instrumenti su kontinuirano snimali kretanje tla do kraja 1977. No smatralo se da su podaci prilično slabi zbog malog broja stanica, nedostatka promatranja događaja s daleke strane i smetnji „mjesečevih potresa“. Kako su ovo bila jedina dostupna izravna mjerenja s Mjeseca, razni su se istraživači razlikovali o ključnim karakteristikama, poput polumjera, sastava i stanja jezgre (tj. Da li je u čvrstom stanju ili je rastopljen.)
"Najdublja unutrašnjost Mjeseca, posebno ima li jezgru ili ne, bila je slijepo mjesto za seizmologe", rekao je Ed Garnero, profesor na Sveučilištu Arizona State i član istraživačkog tima. "Seizmički podaci iz starih misija Apolo bili su previše bučni da bi Mjesec mogao sa sigurnošću oslikavati."
Weber i njezini kolege ponovno su analizirali podatke Apolona koristeći metodu koja se obično koristi za obradu seizmičkih podataka na Zemlji. Nazvanom obradom polja, seizmičke snimke sabiraju se ili „slože“ na poseban način i zajedno proučavaju. Višestruka snimka obrađena zajedno omogućuje istraživačima da ispuštaju vrlo slabe signale. Dubina slojeva koji odražavaju seizmičku energiju može se prepoznati, što u konačnici označava sastav i stanje materije na različitim dubinama.
Ovom se metodom može poboljšati seizmički signali koji se mogu lako prepoznati dodavanjem seizmograma.
"Ako seizmička energija valova padne i odbije neko duboko sučelje na određenoj dubini, poput Mjesečeve granice plašta jezgre, tada bi taj signal" odjek "trebao biti prisutan u svim snimcima, čak i ako je ispod razine buke u pozadini." rekla je Patty Lin, postdoktorska kandidatkinja ASU-a i još jedan član tima. "Ali kada zbrojimo signale, ta amplituda jezgrene refleksije postaje vidljiva što nam omogućava mapiranje dubokog Mjeseca."
Weber je rekao za Space Magazine da posmični valovi ne prodiru u područja tekućine. "Dakle, iako smo promatrali refleksije kompresije s čvrste unutarnje jezgre, nismo (kao što se očekivalo) promatrali refleksije smicanja od unutarnje jezgre, jer se ta energija odražava na vanjski sloj jezgre."
Nedavne studije sugerirale su da je Mjesec imao relativno malo jezgro bogato željezom, veličine između oko 250 i 430 km, odnosno otprilike 15 do 25% srednjeg radijusa od 1.737,1 km. Novim mjerenjima jezgra je malo veća.
"Postavili smo granicu plašta jezgre u radijusu od 330 km, otprilike 19% Mjesečevog prosječnog polumjera", rekao je Weber u e-poruci.
Jezgra bogata željezom ima čvrstu unutarnju kuglu u polumjeru skoro 240 km (150 km) i vanjsku ljusku tekućine od 90 km (55 milja).
Novo istraživanje također ukazuje na unutrašnjost koja troši hlapljive tvari, a mjesečeva jezgra sadrži mali postotak svjetlosnih elemenata poput sumpora, sličnih svjetlosnim elementima u zemljinoj jezgri - sumpor, kisik i drugi.
Preuređeni 30-godišnji podaci također pokazuju da vodeću teoriju o tome kako je nastao Mjesec.
"Prisutnost sloja taline i rastopljene vanjske jezgre podržava široko prihvaćeni model lunarnih velikih utjecaja, koji predviđa da bi se Mjesec mogao formirati u potpuno rastopljenom stanju", rekao je Weber.
