Наличие частично расплавленного слоя между каменистой мантией Луны и твердым металлическим ядром выглядит более вероятным после изучения ее изменяющейся формы и гравитации.
Исследователи из Центра космических полетов имени Годдарда (НАСА) и Университета Аризоны проанализировали новые данные, описывающие жесткость Луны под гравитационным воздействием Земли и Солнца, и пришли к выводу, что ее масса вряд ли будет твердой на протяжении всего времени. Исследование опубликовано в журнале AGU Advances.
Вместо этого мантия Луны представляет собой толстую, вязкую зону, которая поднимается и опускается подобно нашим приливам.
«Внутреннее моделирование показывает, что эти значения могут быть сопоставлены только с зоной низкой вязкости (LVZ) в основании лунной мантии», — пишут исследователи.
Идея существования этого нетвердого слоя обсуждалась исследователями на протяжении нескольких десятилетий, однако до сих пор имеющиеся данные не позволяли однозначно утверждать, существует ли этот слой на самом деле.
Под влиянием гравитационного притяжения Земли и Солнца Луна испытывает приливной эффект — не в плане образования океанов, а в плане физических деформаций формы Луны и гравитационного поля.
Для этого исследования команда использовала новые показания, полученные NASA's Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) и Lunar Reconnaissance Orbiter. Эти измерения позволили исследователям впервые оценить лунные приливные изменения на ежегодной основе.
Компьютерные модели, описывающие природу горных пород глубоко внутри Луны при ее вращении вокруг Земли, указывают на то, что слой под твердой мантией должен быть по крайней мере несколько вязким, чтобы полученные цифры соответствовали друг другу.
Это поднимает дополнительные вопросы: как эта зона там оказалась? И что поддерживает ее горячей? Чтобы узнать наверняка, потребуются дальнейшие исследования, но команда, стоящая за этим исследованием, считает, что в этом может быть замешан минерал ильменит, состоящий из оксида титана и железа.
«Наличие ЗЛВ в нижнем основании лунной мантии проще всего объяснить частичным расплавлением в слое, богатом ильменитом, что делает Луну похожей на Марс, где частичное расплавление было недавно обнаружено на основе анализа сейсмических данных», — пишут исследователи.
Как и при изучении Земли , для оценки того, что находится в сотнях и тысячах километров под поверхностью, требуются некоторые догадки, но все это очень обоснованные догадки, основанные на том, что мы знаем о лунах и планетах.
Мы знаем, что мантия над этой LVZ в основном состоит из минерала оливина , и что у нее есть что рассказать за несколько миллиардов лет. Если мы сможем создать постоянную базу на Луне в ближайшие годы, сейсмические данные, полученные с самой лунной поверхности, должны рассказать нам больше о том, что происходит под поверхностью.
«Существование этой зоны имеет глубокие последствия для теплового состояния и эволюции Луны», — пишут исследователи.
