Мало что известно о внутренней структуре Луны, но крупный шаг вперед был сделан учеными Университета Род-Айленда, которые провели эксперименты, позволяющие определить температуру на границе ядра и мантии Луны.
Было обнаружено, что температура находится между 1300 и 1470 градусами Цельсия, что находится на высоком конце диапазона 800 градусов, который определили предыдущие ученые.
По словам Ананьи Маллик, доцента университета, чтобы понять внутреннюю структуру Луны сегодня, нужно было лучше изучить тепловое состояние. Теперь у нас есть две точки опоры - граница ядра и мантии и температура поверхности, измеренная Аполлоном. Это поможет создать температурный профиль через Луну. Этот температурный профиль нужен для определения внутреннего состояния, структуры и состава Луны.
Согласно Маллику, у Луны есть железное ядро, как и у Земли, и предыдущие исследования с использованием сейсмических данных обнаружили, что от 5 до 30 процентов материала на границе ядра и мантии находится в жидком или расплавленном состоянии.
По ее словам, главный вопрос в том, почему на такой глубине на Луне должен присутствовать какой-то расплав.
Чтобы начать отвечать на этот вопрос, была проведена серия экспериментов в 2016 году в баварском Научно-исследовательском институте экспериментальной геохимии и геофизики. Маллик приготовила крошечный образец материала, похожего на тот, что найден на Луне, поместила его в устройство при давлении в 45 000 раз превышающем атмосферное давление Земли, которое, как полагают, существует на границе ядра и мантии Луны, и использовала графитовый нагреватель для повышения температуры образца, пока он частично не расплавился.
Цель состояла в том, чтобы определить, какой температурный диапазон даст от 5 до 30 процентов расплава, который скажет нам температурный диапазон границы ядра и мантии.
Теперь, когда диапазон температур на границе был сужен, ученые могут начать разрабатывать более точный температурный профиль Луны и приступить к определению профиля минералов, составляющих мантию от ее коры до ее ядра.
Как считает Маллик, важно знать состав Луны, чтобы лучше понять, почему она развивалась так, как она есть. Истории Земли и Луны переплетены с самого начала. На самом деле и то, и другое -результат великого столкновения Протоземли с телом размером примерно с Марс, которое произошло более 4,5 миллиардов лет назад. Поэтому, чтобы лучше понять нашу Землю, нужно знать нашего ближайшего соседа, потому что у всех нас было общее начало.
Любое сходство в составе Земли и Луны может дать представление о том, как образовались эти два планетных тела, какова была энергетика столкновения и как элементы были разделены между ними.
Земля эволюционировала в процессе тектоники плит, которая отвечает за распределение континентов, топографию поверхности Земли, регулирование долгосрочного климата и, возможно, даже происхождение жизни. Но нет никаких свидетельств тектоники плит на Луне.
По мнению ученых, все на Земле происходит из-за тектоники плит. Марс и Венера - наши ближайшие соседи, и у всех нас было общее начало, но почему они так отличаются от нашей планеты?
Следующие шаги в исследованиях Маллика будут включать экспериментальное определение плотности расплавленного материала на границе ядро-мантия, что позволит дополнительно уточнить температурный диапазон.
