Bản đồ này cho thấy trường trọng lực của mặt trăng được đo bằng nhiệm vụ NASA NASA GRAIL. Tín dụng hình ảnh: NASA / ARC / MIT
Các kết quả khoa học đầu tiên từ các quỹ đạo mặt trăng GRAIL song sinh của NASA cung cấp chi tiết đáng kinh ngạc về phần bên trong Mặt trăng và bản đồ trường trọng lực có độ phân giải cao nhất của bất kỳ thiên thể nào, bao gồm cả Trái đất.
Dữ liệu của Gravity Recovery and Internal Laboratory (GRAIL) cho thấy các cấu trúc bên trong cổ xưa chưa được biết đến trước đây, cung cấp các chi tiết tốt hơn tới 5 bậc so với các nghiên cứu trước đây về Mặt trăng và cung cấp thông tin chưa từng có về bề mặt và trường hấp dẫn của Mặt trăng.
Tàu vũ trụ sinh đôi, có biệt danh là Ebb và Flow, gửi tín hiệu vô tuyến cho nhau và mọi thay đổi về khoảng cách giữa hai khi chúng quay quanh Mặt trăng đều được đo, xuống mức thay đổi nhỏ tới 50 nanomet mỗi giây. Maria Zuber, 1/20 vận tốc mà một con ốc di chuyển, Maria nói, Maria Zuber, Điều tra viên chính của GRAIL, phát biểu tại hội nghị Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ hôm nay.
Các bản đồ trọng lực mới cho thấy sự phong phú của các tính năng như cấu trúc kiến tạo, địa hình núi lửa, vành đai lưu vực, đỉnh núi lửa trung tâm và nhiều miệng núi lửa hình bát quái đơn giản. Dữ liệu cũng cho thấy trường trọng lực mặt trăng không giống với bất kỳ hành tinh trên mặt đất nào trong hệ mặt trời của chúng ta.
Các thiết bị trên tàu vũ trụ GRAIL có thể thăm dò bên trong hành tinh. Các video đáng kinh ngạc được phát hành ngày hôm nay cho thấy rất nhiều chi tiết mà nhóm nghiên cứu cho biết họ chỉ mới bắt đầu nghiên cứu.
Trừ đi trọng lực khỏi các đặc điểm bề mặt cung cấp cái được gọi là bản đồ trọng lực Bouguer. Những gì còn lại là một cái nhìn về sự dị thường khối lượng bên trong Mặt trăng do sự thay đổi về độ dày vỏ hoặc mật độ lớp phủ. Trong video ở trên, các mức cao gần tròn nổi bật (màu đỏ) cho thấy nồng độ khối lượng nổi tiếng hoặc ‘mascons, đấm nhưng nhiều đặc điểm phía xa mới phát hiện tương tự cũng có thể nhìn thấy.
Zuber chín mươi tám phần trăm trọng lực địa phương có liên quan đến địa hình, trong khi 2 phần trăm là các tính năng hấp dẫn khác, Zuber nói. Bạn có thể thấy con bò đực từ mắt của mặt trăng, nhưng nếu không thì chúng ta thấy bề mặt bên trong nhẵn. Cách duy nhất điều này có thể xảy ra là nếu các tác động đến Mặt trăng sớm phá vỡ bề mặt bên trong.
Những bản đồ trên mặt trăng này cho thấy sự bất thường về trọng lực của Bou Bouerer, được đo bằng sứ mệnh của GRAY NASA. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / CSM
Bản đồ trọng lực Bougeur cũng tiết lộ bằng chứng cho hoạt động núi lửa cổ đại dưới bề mặt Mặt trăng và các dị thường hấp dẫn tuyến tính kỳ lạ.
Trong các độ dốc của bản đồ trọng lực Bouguer, đã thấy các tính năng mà chúng tôi không mong đợi, ông cho biết Jeff Andrew-Hanna, đồng điều tra viên của GRAIL. Chúng tôi đã xác định được một quần thể lớn dị thường hấp dẫn tuyến tính. Chúng tôi không thấy bất kỳ biểu hiện nào của chúng trên bản đồ địa hình, vì vậy chúng tôi suy luận rằng đây là những cấu trúc bên trong cổ xưa.
Một dị thường trọng lực tuyến tính giao nhau giữa lưu vực Crisium ở gần mặt trăng đã được tiết lộ bởi sứ mệnh của NASA GR GRAIL. Dữ liệu độ dốc trọng lực GRAIL được hiển thị ở bên trái, với vị trí của sự bất thường được chỉ định. Màu đỏ và màu xanh tương ứng với độ dốc trọng lực mạnh hơn. Dữ liệu địa hình trên cùng một khu vực từ NASA Trinh sát Mặt trăng Trinh sát Mặt trăng Mặt trăng Laser Nguyệt kế Độ cao được hiển thị ở bên phải; những dữ liệu này cho thấy không có dấu hiệu của sự bất thường trọng lực. Tín dụng: NASA / JPL-Caltech / CSM
Ví dụ, hình ảnh này của Crisium Basin, tạo thành một trong những người đàn ông trên mặt trăng Mặt trăng, bản đồ trọng lực cho thấy một đặc điểm tuyến tính đi qua lưu vực trong khi bản đồ địa hình cho thấy không có tính năng tương quan như vậy. Điều này cho chúng ta biết sự bất thường của trọng lực được hình thành trước các tác động, ông Andrew Andrew-Hanna nói.
Những bản đồ ở phía gần và xa của mặt trăng cho thấy độ dốc trọng lực được đo bằng sứ mệnh GRAIL của NASA, làm nổi bật một quần thể dị thường trọng lực tuyến tính. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / CSM
Dữ liệu bổ sung cho thấy lớp vỏ bên trong Mặt trăng trong gần như hoàn toàn bị nghiền nát. Đọc thêm về nó trong bài viết thứ hai của chúng tôi về kết quả GRAIL mới.
Dữ liệu khác tiết lộ lớp vỏ của Mặt trăng mỏng hơn so với suy nghĩ trước đây.
Mark sử dụng dữ liệu trọng lực GRAIL, chúng tôi nhận thấy độ dày trung bình của lớp vỏ là 32-34 km, thấp hơn khoảng 10 km so với các nghiên cứu trước đây, Mark Wieczorek, đồng điều tra viên GRAIL cho biết. Chúng tôi đã tìm thấy lượng nhôm dồi dào trên Mặt trăng gần giống với Trái đất. Điều này phù hợp với một giả thuyết gần đây rằng Mặt trăng có nguồn gốc từ các vật liệu từ Trái đất khi nó được hình thành trong một sự kiện va chạm khổng lồ.
Nhiệm vụ của NASA GRAIL đã quay video cầu vượt này trên lưu vực Mare Orientale của mặt trăng Trái đất. Nó được thu thập bởi tàu vũ trụ MoonKAM trên tàu GRAILTHER Ebb vào ngày 7 và 8 tháng 4 năm 2012. Tín dụng phim: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Trong nhiệm vụ chính của mình, hai tàu vũ trụ GRAIL quay quanh chỉ 55 km so với bề mặt Mặt Trăng. Khoảng cách gần này là lý do tại sao GRAIL đang tạo ra dữ liệu trường trọng lực tốt nhất cho bất kỳ hành tinh nào, kể cả Trái đất.
Zuber vẫn đang thu thập dữ liệu lớn về trường trọng lực Trái đất, nhưng vì Trái đất có bầu khí quyển, GRACE phải quay quanh quỹ đạo ở 500 km, Zuber nói. Không có gì nhịp đập thấp.
Zuber cho biết nhóm GRAIL đã học được từ GRACE và có thể tạo ra một số cải tiến đáng tin cậy. Cô cũng đề xuất công nghệ này nên được sử dụng cho mọi cơ thể hành tinh trong hệ mặt trời và đưa ra một ý tưởng hấp dẫn: Tưởng tượng dòng chảy ánh xạ bên dưới bề mặt của Europa, cô nói.
GRAIL hoàn thành nhiệm vụ khoa học cơ bản vào tháng 5 và hiện đang làm việc trong một nhiệm vụ mở rộng, nơi độ cao tàu vũ trụ đã hạ xuống chỉ còn 23 km so với bề mặt. Sami Asmar, thành viên nhóm GRAIL cho biết, chúng tôi đang mở một cửa sổ khác của địa vật lý, và vì vậy bạn sẽ sớm được nghe kết quả từ các bộ dữ liệu mới.
Tại một phiên hội nghị của AGU vào cuối ngày, Zuber tiết lộ rằng vào ngày mai, ngày 6 tháng 12 năm 2012, nhóm sẽ hạ tàu vũ trụ GRAIL xuống chỉ còn 11 km so với bề mặt mặt trăng.
Khái niệm nghệ sĩ về nhiệm vụ GRAIL, với hai tàu vũ trụ song song trên quỹ đạo quanh mặt trăng để đo trường trọng lực của nó một cách chi tiết chưa từng thấy. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL
Nhiệm vụ mở rộng sẽ kết thúc sớm, vào giữa tháng 12 và ngay sau đó, hai tàu vũ trụ sẽ bị rơi một cách cố ý trên bề mặt mặt trăng. Hôm nay, nhóm nghiên cứu cho biết họ vẫn đang hình thành ý tưởng cho kịch bản tác động và xem xét khả năng nhắm vào các vụ tai nạn để chúng nằm trong tầm ngắm của các thiết bị trên Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng của NASA.
