Månens poler har forskjøvet seg som følge av asteroidepåvirkninger over milliarder av år, viser ny forskning.
Astronomer har lenge brukt månekratere for å kartlegge historien til begge måne og helheten solsystemet, fordi fordelingen av ødeleggelsene etterlatt av asteroide-nedslag maler et bilde av de voldsomme forholdene som finnes i det unge solsystemet. Den nye forskningen snur tabellen på disse studiene ved å simulere fjerning av tusenvis av kratere og ved også å vurdere virkningen av mindre kratere, og dermed spole tilbake 4,25 milliarder år med månehistorie.
Forskerne, basert på NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland, fant ut at da månen ble slått av asteroide streik, vandret dens nordlige og sørlige poler rundt 10 grader i breddegrad – tilsvarende rundt 186 miles (300 kilometer).
I slekt: Månen har langt flere kratere enn vi trodde
Månens geografiske poler er plassert der dens rotasjonsakse – den imaginære linjen som den snur seg rundt – skjærer månens overflate. Simuleringen viste at mens månens kropp beveget seg, forble rotasjonsaksen fast.
Oppdagelsen kan kaste lys over hvordan jordens naturlige satellitt har utviklet seg og kan hjelpe forskere med å finne vann og andre ressurser som kan brukes til fremtidige bemannede romferder.
Forskere har funnet frossent vann i kalde, skyggefulle områder ved månens poler, men hvor mye vann det er har vært et mysterium. Ved å forstå hvordan og hvor polene har forskjøvet seg, kan forskerne lære hvor mye frossent vann som har blitt forvandlet fra fast is rett til gass – en prosess som kalles sublimering. Et ekstremt skifte i månepolenes plassering – spesielt mot varmere, mindre skyggefulle områder av månen – ville ha ført til at vann raskt ble sublimert og tapt til verdensrommet, og også gitt nytt vann mindre tid til å samle seg ved polene.
“Basert på Månens kraterhistorie, ser polarvandring ut til å ha vært moderat nok til at vann nær polene har holdt seg i skyggene og hatt stabile forhold over milliarder av år,” Vishnu Viswanathan, en forsker ved NASA Goddard som ledet studien på månens vandrende poler, sa i en uttalelse (åpnes i ny fane).
Forskyvningen av polene er forårsaket av et fenomen kalt “ekte polarvandring”, som oppstår når et snurrende objekt blir møtt med hindringer, som en endring i fordelingen av massen. Når det gjelder månen, skjedde det da asteroidekollisjoner skar ut dype fordypninger i månens overflate, som omfordelte massen og etterlot områder med lavere masse.
Månen reorienterte seg selv, og flyttet disse lavmasse “lommene” mot polene. Mens dette skjedde, flyttet sentrifugalkraften – den samme kraften som flater ut og strekker deigen til en pizzabunn – områder med høy masse mot månekvator.
“Hvis du ser på Månen med alle disse kratrene på den, kan du se de i tyngdekraftsfeltdataene,” sa David E. Smith, en forsker ved Massachusetts Institute of Technology og medforfatter av den nye forskningen. uttalelsen. “Jeg tenkte: ‘Hvorfor kan jeg ikke bare ta et av disse kratrene og suge det ut, fjerne signaturen helt?'”
Smith er hovedetterforsker av Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA)-instrumentet ombord på NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter og har erfaring med å bruke gravitasjon data for å vurdere skiftet i månepolene. Smith, Viswanathan og teamet deres brukte LOLA-data til å designe datamodeller som tok koordinatene og breddene til 5200 månekratere mellom 19 og 1200 km i diameter.
Deretter matchet teamet nedslagskratere med lommer med høyere eller lavere gravitasjon funnet på et gravitasjonskart over månen laget med data fra NASAs Gravity Recovery and Interior Laboratory. De kjørte disse simuleringene bakover, og fjernet disse lommene med høy og lav tyngdekraft og dermed slettet kratere i rekkefølge etter deres alder. Denne tilbakespolingen av månens utvikling førte polene tilbake til posisjonene de okkuperte for milliarder av år siden.
Forskere hadde forsøkt en lignende prosess tidligere, men ved kun å fokusere på de største månekratrene, tok disse forsøkene ikke i betraktning nettoeffekten av mindre påvirkninger på månens poler.
“Folk antok at små kratere er ubetydelige,” sa Viswanathan. “De er ubetydelige individuelt, men til sammen har de en stor effekt.”
Forskerne vil fortsette å simulere fjerning av mindre kratere fra månens overflate, og de planlegger å fjerne funksjoner forårsaket av vulkanutbrudd i månens historie. Teamet håper disse ekstra trinnene vil bidra til å male et mer fullstendig bilde av polarvandring på månen.
Funnene ble publisert 19. september i The Planetary Science Journal (åpnes i ny fane).
Følg oss på Twitter @Spacedotcom (åpnes i ny fane) og på Facebook (åpnes i ny fane).