Una nuova ricerca mostra che i poli della luna sono cambiati a causa delle collisioni di asteroidi nel corso di miliardi di anni.
Gli astronomi hanno usato a lungo i crateri lunari per tracciare la storia di entrambi la luna e tutto Sistema solare, perché la distribuzione della devastazione causata dagli impatti degli asteroidi dipinge un quadro delle condizioni violente presenti nel giovane sistema solare. La nuova ricerca capovolge questi studi simulando la rimozione di migliaia di crateri e anche osservando gli effetti di crateri più piccoli, restituendo così 4,25 miliardi di anni di storia della luna.
I ricercatori, con sede presso il Goddard Space Flight Center della NASA nel Maryland, hanno scoperto che mentre la luna oscillava asteroide Sorprendente, i suoi poli nord e sud vagano di circa 10 gradi di latitudine, l’equivalente di circa 186 miglia (300 chilometri).
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I poli geografici della Luna si trovano dove il suo asse di rotazione – la linea immaginaria che ruota attorno ad essa – si interseca con la superficie della Luna. Le simulazioni hanno mostrato che durante il movimento del corpo lunare, l’asse di rotazione rimaneva costante.
La scoperta potrebbe far luce su come si è evoluto il satellite naturale della Terra e potrebbe aiutare i ricercatori a localizzare l’acqua e altre risorse che potrebbero essere utilizzate per future missioni spaziali con equipaggio.
Gli scienziati hanno trovato acqua ghiacciata Aree scure fredde ai poli della luna, ma quanta acqua c’è un mistero. Comprendendo come e dove si spostano i poli, i ricercatori possono calcolare quanta acqua ghiacciata si è trasformata direttamente da ghiaccio solido in gas, un processo chiamato sublimazione. Uno spostamento estremo nelle posizioni dei poli lunari, in particolare verso le regioni più calde e meno ombreggiate della Luna, avrebbe potuto far sublimare rapidamente l’acqua e perderla nello spazio, dando alla nuova acqua meno tempo per accumularsi ai poli.
“Sulla base della storia dei crateri lunari, sembra che il vagabondaggio polare fosse abbastanza moderato da consentire all’acqua vicino ai poli di rimanere nell’ombra e avere condizioni stabili per miliardi di anni”, Vishnu Viswanathan, ricercatore presso la NASA Goddard che ha guidato lo studio sui poli erranti della luna, detto in a dichiarazione (Si apre in una nuova scheda).
Lo spostamento dei poli è causato da un fenomeno chiamato “vero giro polare”, che si verifica quando un oggetto rotante incontra ostacoli, come un cambiamento nella sua distribuzione di massa. Nel caso della Luna, ciò si è verificato quando le collisioni di asteroidi hanno creato una profonda depressione sulla superficie lunare, ridistribuendo massa e regioni di massa inferiore.
La luna si riorientò, rivolgendo queste “tasche” di piccola massa verso i poli. Quando ciò accadeva, la forza centrifuga, la stessa forza che appiattisce e allunga l’impasto alla base di una pizza, spostava le regioni di massa maggiore verso l’equatore lunare.
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“Se guardi la luna con tutti questi crateri, puoi vedere quelli nei dati del campo gravitazionale”, ha affermato David E. Smith, ricercatore del MIT e coautore della nuova ricerca. “Ho pensato: ‘Perché non posso semplicemente prendere uno di quei pozzi e risucchiarlo e rimuovere completamente la firma?’ “
Smith è l’investigatore principale per lo strumento Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter e ha esperienza nell’uso del gravità Dati per valutare lo spostamento ai poli lunari. Smith, Viswanathan e il loro team hanno utilizzato i dati LOLA per progettare modelli computerizzati che prendessero le coordinate e le larghezze di 5.200 crateri lunari con un diametro compreso tra 12 e 746 miglia (da 19 a 1.200 chilometri).
Successivamente, il team ha abbinato i crateri da impatto a sacche di gravità superiore o inferiore trovate su una mappa della gravità lunare creata utilizzando i dati del Gravitational and Interior Recovery Laboratory della NASA. Hanno eseguito queste simulazioni all’indietro, rimuovendo queste sacche di gravità alta e bassa e cancellando così in sequenza le fosse in base alla loro età. Questo disfacimento dell’evoluzione della Luna ha riportato i poli nelle posizioni che occupavano miliardi di anni fa.
I ricercatori hanno tentato un processo simile in precedenza, ma concentrandosi solo sui crateri lunari più grandi, questi sforzi non hanno tenuto conto dell’effetto netto di impatti minori sui poli lunari.
“La gente pensava che i piccoli pozzi fossero trascurabili”, ha detto Viswanathan. “Sono trascurati individualmente, ma collettivamente hanno un impatto enorme”.
I ricercatori continueranno a simulare la rimozione di piccoli crateri dalla superficie lunare e pianificheranno di rimuovere le caratteristiche causate dalle eruzioni vulcaniche nella storia della luna. Il team spera che questi passaggi aggiuntivi aiuteranno a dipingere un quadro più completo del giro polare della luna.
I risultati sono stati pubblicati il 19 settembre a Giornale di scienze planetarie (Si apre in una nuova scheda).
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