Das erklärt einiges. In den größten Krater des Mondes ist ein Stück Metall eingebettet, das fünfmal größer ist als die Big Island von Hawaii
Auf unserem Mond befindet sich einer der größten Krater des Sonnensystems. Es heißt South Pole-Aitken (SPA)-Becken und hat einen Durchmesser von 2.500 km (1.600 Meilen) und eine Tiefe von 13 km (8,1 Meilen). Eine neue Studie besagt, dass das Becken einen enormen Metallbrocken enthalten könnte, der größer ist als Hawaiis Big Island.
Die Studie mit dem Titel „ Tiefenstruktur des Mondsüdpol-Aitken-Beckens “ ist in den Geophysical Research Letters veröffentlicht. Der Hauptautor ist Peter B. James, Assistant Professor of Planetary Geophysics am Baylor College of Arts & Sciences. Es basiert auf Daten der NASA Schwerkraftrückgewinnung und Innenlabor (GRAIL) Mission.
Das SPA-Becken ist der größte allgemein anerkannte Einschlagskrater im Sonnensystem. Es ist von der Erde aus nicht zu sehen, da es sich auf der anderen Seite des Mondes befindet. Es hat eine ovale Form, und wenn es auf der Erde wäre, würde es sich von Waco, Texas, bis Washington, DC erstrecken. Mit einer Tiefe von 13 km (8,1 mi) ist der Krater etwa sechsmal tiefer als breit. Sein Status als eines der ältesten, gut erhaltenen Bauwerke auf dem Mond macht das SPA-Becken zu einem Gegenstand von großem wissenschaftlichen Interesse.
Unter diesem gigantischen Krater verbirgt sich ein riesiger Metallbrocken.
Eine Falschfarbengrafik der Mondrückseite, die den Einschlagskrater zeigt. Bildquelle: NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona
„Stellen Sie sich vor, Sie nehmen einen Metallhaufen, der fünfmal größer ist als die Big Island von Hawaii, und vergraben ihn unter der Erde. So viel unerwartete Masse haben wir in etwa festgestellt“, sagt Erstautor Peter B.James.
Die Masse befindet sich wahrscheinlich Hunderte von Meilen unter der Mondoberfläche, aber wie das Papier sagt: „Es könnte eine große Dichteanomalie sein, die über einen bescheidenen Tiefenbereich verteilt ist, oder es könnte eine subtile Dichteanomalie sein, die über die gesamte Tiefe des Erdmantels verteilt ist. ”
Dieses Bild zeigt den Masseüberschuss des Mantels pro Flächeneinheit. Ein großer Massenüberschuss im südlichen Inneren des Südpol-Aitken-Beckens fällt mit der zentralen Senke zusammen, die hier mit einem gestrichelten grauen Kreis umrandet ist. Schwarze Linien markieren die Ellipsen mit der besten Passform für den Innenring, den Außenring und die Außenkante des Südpol-Aitken-Beckens. Bildquelle: James et. al., 2019.
Die GRAIL-Mission der NASA wurde 2011 gestartet und verbrachte etwa ein Jahr damit, die Schwerkraft des Mondes zu kartieren, bevor sie in einem letzten Manöver auf den Mond stürzte. GRAIL benutzte zwei Raumfahrzeuge in derselben Mondumlaufbahn. Sie wurden GRAIL-A und GRAIL-B oder Ebbe und Flut genannt.
Als EBB und FLOW über Gebiete mit unterschiedlichen Massen flogen, bewegten sie sich ein wenig aufeinander zu oder voneinander weg. Präzisionsinstrumente der Raumsonde GRAIL messen diese Veränderungen und die Daten wurden verwendet, um ein hochauflösendes Bild des Gravitationsfeldes des Mondes zu erstellen.
Die Gravitationskarte des Mondes, erstellt von GRAIL. Rot steht für Massenüberschüsse und Blau für Massendefizite. Bildnachweis: Von NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC – Gravity Map of the Moon von GRAIL, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23051106
Eines der wissenschaftlichen Ziele von GRAIL war es, die unterirdische Struktur von Prallbecken und der Ursprung des Mondes Freimaurer (Massenkonzentrationen.) Diese Studie ist auf diese Bemühungen zurückzuführen und kombiniert GRAIL-Daten mit Daten aus der Mondaufklärer-Orbiter (LRO.)
„Als wir diese GRAIL-Daten mit Mondtopografiedaten des Lunar Reconnaissance Orbiter kombinierten, entdeckten wir die unerwartet große Masse Hunderte von Meilen unter dem Südpol-Aitken-Becken“, sagte James.
Was auch immer diese dichte Materie ist, sie zieht laut James den Kraterboden um mehr als eine halbe Meile nach unten. Computersimulationen deuten darauf hin, dass es sich bei der Masse um einen enormen Brocken aus Nickel und Eisen handeln könnte und dass es sich um den Kern eines Asteroiden handelte, der den Mond traf und sich im oberen Erdmantel festsetzte.
'Eine der Erklärungen für diese zusätzliche Masse ist, dass das Metall des Asteroiden, der diesen Krater gebildet hat, immer noch im Mantel des Mondes eingebettet ist', sagte James in a Pressemitteilung . Laut dem neuen Papier 'entspricht die im Mantel beobachtete überschüssige Masse ungefähr ... einem 95 km Durchmesser Eisen-Nickel-Kern im Mantel des Mondes.'
Ein Schema der Struktur des Mondes. Bildnachweis: Von Bryan Derksen in der englischen Wikipedia – Von en.wikipedia nach Commons von Liftarn mit CommonsHelper übertragen., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4489173
Sie haben die Mathe gemacht und die Mathe gesagt…
„Wir haben nachgerechnet und gezeigt, dass ein ausreichend verteilter Kern des Asteroiden, der den Einschlag verursacht hat, bis heute im Mondmantel schweben kann, anstatt in den Kern des Mondes zu sinken“, sagte James.
Aber das ist nicht die einzige Möglichkeit. Nur das Offensichtliche.
Die Materialmasse könnte ein Relikt der Mondentstehung sein. Es ist möglich, dass es sich um eine Konzentration dichter Oxide aus der letzten Phase der Erstarrung des Mondmagma-Ozeans handelt. Der Mond entstand vor etwa 4,51 Milliarden Jahren, wahrscheinlich als Folge einer Kollision der Erde mit einem uralten Protoplaneten namens Theia . Kurz nach seiner Entstehung, vor 4,5 Milliarden Jahren, kühlten seine Magmaozeane ab und verfestigten sich. Beim Abkühlen und Erstarren war eines der letzten Oxide, die sich gebildet haben, FeTiO3, auch bekannt als Ilmenit . Es ist sehr dicht und könnte die Anomalie erklären.
Es ist schwierig, die genaue Beschaffenheit des Materials unter dem SPA-Becken zu bestimmen. Es erscheint äußerst unwahrscheinlich, dass sich unter einem der größten Einschlagskrater des Sonnensystems eine riesige Konzentration von Eisen und Nickel befindet, ohne dass die beiden miteinander verbunden sind.
Wenn es das Ergebnis eines Asteroideneinschlags war, wann geschah es? James sagte gegenüber Universe Today: „Wir wissen es nicht, aber wenn der Mond zum Zeitpunkt des Aufpralls zu heiß war, hätte das dichte Metall vom Impaktorkern wahrscheinlich bis zum Kern des Mondes sinken sollen wir würden es nicht sehen.“
Der erhaltene Kraterrand um SPA liefert wichtige Hinweise zur Feststellung des Einschlagzeitpunkts. James sagte gegenüber Universe Today: „Wir würden auch keinen erhaltenen Rand sehen, wenn sich SPA in einem Magmaozean bilden würde. Daher hatte der Mond wahrscheinlich eine Chance, sich etwas abzukühlen, bevor dieser Einschlag geschah.“
Ein weiteres Bild des Südpol-Aitken-Beckens von der japanischen Kaguya-Sonde. Von Ittiz – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637035
Es ist anders als andere Krater
Das SPA-Becken unterscheidet sich von anderen Einschlagskratern auf dem Mond. Andere Krater weisen ein Bullaugenmuster von Schwerkraftanomalien auf, SPA jedoch nicht. James sagte Universe heute, dass SPA „einen breiten Bereich schwacher Gravitation hat, der mit einer topographischen Depression korreliert, die durch die dichte Mantelanomalie erzeugt wird, die die Mondoberfläche beschwert“.
Ein seitlicher Vergleich von SPA (rechts) und dem Orientale-Becken des Mondes (links). Beachten Sie das Bullseye-Muster im Orientale-Einschlagsbecken und das Fehlen eines Bullseye-Musters im SPA-Becken. Bildquelle: NASA/GRAIL
Laut James ist das Becken „eines der besten natürlichen Laboratorien für die Untersuchung katastrophaler Einschlagsereignisse, eines uralten Prozesses, der alle Gesteinsplaneten und Monde geformt hat, die wir heute sehen“.
Die Entschlüsselung der Geheimnisse des SPA-Beckens erfordert mehr Arbeit. Um entweder einen Asteroideneinschlag oder Oxide aus der Magma-Erstarrung als Ursache der Anomalie auszuschließen, bedarf es verbesserter Simulationen. Wie James gegenüber Universe Today sagte: „Der beste Weg, das eine oder andere Szenario auszuschließen, besteht darin, neuere und bessere Simulationen durchzuführen.“
Quellen:
- Pressemitteilung: Massenanomalie unter dem größten Krater des Mondes entdeckt
- Forschungsbericht: Tiefenstruktur des Mondsüdpols?Aitken-Becken
- Wikipedia-Eintrag: Südpol – Aitken-Becken
- NASA: GRAIL-Mission
