Novi pogled na podatke iz seizmičkih eksperimenata koje su na Mjesecu ostavili astronauti Apolla dao je istraživačima bolje razumijevanje unutrašnjosti Mjeseca. Čini se da je Mjesečeva jezgra vrlo slična Zemljinoj - s čvrstom unutarnjom jezgrom i rastopljenom tekućem vanjskom jezgrom - a njezina je veličina točno u sredini prethodnih procjena.
'Iako je prisutnost tekuće jezgre prethodno bila zaključena iz drugih geofizičkih mjerenja, napravili smo prvo izravno seizmičko promatranje tekuće vanjske jezgre', rekla je dr. Renee Weber, planetarna znanstvenica u NASA-inom centru za svemirske letove Marshall, koja je vodila tim istraživača.
Apollo pasivni seizmički eksperiment s Apolla 15. Zasluge: NASA
The Pasivni seizmički eksperiment Apollo mjerio je seizmičke valove na Mjesecu i sastojao se od četiri seizmometra raspoređena na bližoj strani Mjeseca tijekom misija Apollo između 1969. i 1972. Instrumenti su kontinuirano bilježili kretanje tla do kraja 1977. godine. No smatralo se da su podaci prilično slabi zbog malog broja postaja, nedostatka promatranja događaja s udaljene strane i smetnji od 'mjesečevih potresa'. Budući da su ovo bila jedina dostupna izravna mjerenja s Mjeseca, različiti istraživači su se razlikovali po ključnim karakteristikama kao što su polumjer, sastav i stanje jezgre (tj. je li bila čvrsta ili rastaljena).
'Najdublja unutrašnjost mjeseca, posebno bez obzira ima li jezgru ili ne, bila je slijepa točka za seizmologe', rekao je Ed Garnero, profesor na Državnom sveučilištu Arizona i član istraživačkog tima. “Seizmički podaci iz starih Apollo misija bili su previše bučni da bi se mogao s pouzdanjem zamisliti Mjesec.”
Weber i njezini kolege ponovno su analizirali podatke Apolla koristeći metodu koja se obično koristi za obradu seizmičkih podataka na Zemlji. Nazvana obrada niza, seizmičke snimke se zbrajaju ili 'slažu' na poseban način i zajedno proučavaju. Višestruke snimke obrađene zajedno omogućuju istraživačima da izdvoje vrlo slabe signale. Može se identificirati dubina slojeva koji odražavaju seizmičku energiju, što u konačnici označava sastav i stanje tvari na različitim dubinama.
Ova metoda može poboljšati slabe, teško uočljive seizmičke signale dodavanjem seizmograma zajedno.
'Ako energija seizmičkog vala pada i odbija se od nekog dubokog sučelja na određenoj dubini, kao što je granica Mjesečeve jezgre i plašta, tada bi taj signal 'eho' trebao biti prisutan u svim snimkama, čak i ako je ispod razine pozadinske buke,' rekla je Patty Lin, postdoktorandica na ASU i još jedna članica tima. 'Ali kada zbrojimo signale, ta amplituda refleksije jezgre postaje vidljiva, što nam omogućuje mapiranje dubokog Mjeseca.'
Weber je za Universe Today rekao da posmični valovi ne prodiru u fluidna područja. 'Dakle, iako smo promatrali refleksije kompresije od čvrste unutarnje jezgre, nismo (kako se očekivalo) primijetili posmične refleksije od unutarnje jezgre, budući da se ta energija reflektira na vanjskom sloju jezgre.'
Nedavne studije sugeriraju da je Mjesec imao relativno malu jezgru bogatu željezom, veličine između oko 250 i 430 km, ili otprilike 15 do 25% od srednjeg polumjera od 1.737,1 km. Novim mjerenjima jezgra je malo veća.
'Granicu jezgra-plašt postavili smo na radijus od 330 km, što je otprilike 19% Mjesečevog srednjeg polumjera', rekao je Weber u e-poruci.
Jezgra bogata željezom ima čvrstu unutarnju kuglu promjera gotovo 240 km (150 milja) i vanjsku tekućinu debelu 90 km (55 milja).
Novo istraživanje također ukazuje na unutrašnjost osiromašenu hlapljivim tvarima, pri čemu mjesečeva jezgra sadrži mali postotak svjetlosnih elemenata poput sumpora, sličnog svjetlosnim elementima u Zemljinoj jezgri - sumpora, kisika i drugih.
Čini se da preopremljeni 30-godišnji podaci također potvrđuju vodeću teoriju o tome kako je nastao Mjesec.
'Prisutnost taljenog sloja i rastaljene vanjske jezgre podržava široko prihvaćeni model formiranja Mjeseca velikog utjecaja, koji predviđa da se Mjesec mogao formirati u potpuno rastaljenom stanju', rekao je Weber.