Den här bilden visar en mycket porös skorpa på månens yta, en följd av sprickor genererade av miljarder år av slagkrater. Kredit: NASA / JPL-Caltech / IPGP
Från att vi tittade på månens yta, vet vi att det har tagit ett slag från asteroider och kometer som pummlar ytan. Men nya detaljer från GRAIL-uppdraget avslöjar att månens inre precis under ytan har blivit inbyggt och är nästan fullständigt pulveriserad. Detta överraskande fynd, tillsammans med upptäckten av djupa sprickor, tyder på att månen under de första miljarder åren kan ha uthärdat en historia av massiva effekter, mer än tidigare trott. Genom slutsatsen innebär detta att jorden och andra markplaneter i solsystemet uthärdade stora tidiga påverkan också.
"Det var känt att planeter blev slagna av stötar, men ingen hade föreställt sig att [Månens] skorpa var så slagen", säger Maria Zuber, huvudutredare för GRAIL-uppdraget. "Det här är en riktigt stor överraskning och kommer att få många att tänka på vad det betyder för planetutvecklingen."
De nya GRAIL-uppgifterna överensstämmer med nyligen genomförda studier som tyder på att Late Heavy Bombardment kan ha hållit mycket längre än ursprungligen uppskattat och långt in i tiden då det tidiga livet bildades på jorden. Dessutom var denna "sent-sena" påverkan - 3,8 miljarder till 2,5 miljarder år sedan - inte för svag hjärta. Olika sprängningar kan ha rivaliserat dem som producerade några av de största kratrarna på månen, och kunde ha varit större än dinosaurdödande påverkan som skapade Chicxulub-krateret för 65 miljoner år sedan.
Från GRAIL: s mätningar har Zuber och hennes team nu sytt samman en högupplöst karta över Månens tyngdkraft (läs mer om den i vår tidigare artikel.)
Men den resulterande kartan avslöjar också ett inre gravitationsfält som överensstämmer med en otroligt sprickad månskorpa. Jämfört med ytan ser kartan över interiören extra jämn ut. Förutom de stora slagbassängerna saknar Månens övre skorpa till stor del täta bergstrukturer och är istället tillverkad av poröst, pulveriserat material.
Denna månkarta visar gravitationsgradienterna beräknade med NASA: s GRAIL-uppdrag. Rött och blått motsvarar starkare gravitationsgradienter. Bildkredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
GRAIL: s måne på tyngdkraften har också avslöjat många strukturer på månens yta som var olösta av tidigare gravitationskartor över någon planet, inklusive vulkaniska landformer, slagbassängar och många enkla skålformade kratrar. Från GRAIL: s mätningar har forskare fastställt att Månens skorpa, som sträcker sig i tjocklek från 34 till 43 kilometer, är mycket tunnare än planetergeologer tidigare hade misstänkt. Skorpan under några större bassänger är nästan obefintlig, vilket indikerar att tidiga påverkningar kan ha grävt ut månmanteln, vilket gav ett fönster in i det inre.
"Om du tittar på månens yta och hur kraftigt krater det är," sade Zuber under en pressmöte på onsdagen från American Geophysical Union-konferensen, "som säger att alla markplaneter såg ut så, men jordens historia är inte bevarad på grund av atmosfäriska och erosionsprocesser på vår planet. Så om vi vill studera de tidiga perioderna, måste vi åka någon annanstans, och månen är den perfekta platsen för det. ”
Zuber sa att från att hitta en otrolig sprickbildning av Månens övre skorpa, vet vi nu att andra planets jordskorpor troligen har samma sprickor också. ”Vi har anledning att tro att sprickorna på markplaneterna är djupare, och kanske som på månen, till och med i manteln. Detta påverkar planetutvecklingen, till exempel hur planeter förlorar värmen, sade hon.
Frakturer ger också en väg för vätskor.
"Mars har teoretiserats för att ha ett forntida hav, och vi undrar vart det gick", sade Zuber. ”Havet kan väl vara under jord, och vi har sett bevis på vatten under jord på Mars. Om det någonsin fanns mikrober på ytan av Mars, kunde de ha gått väldigt djupt, så detta fynd öppnar upp sådana möjligheter och öppnar verkligen ett fönster till de tidiga stadierna i vårt solsystem och hur våldsam en plats det var. ”
Förutom GRAIL: s upptäckter, sa Zuber en annan viktig prestation har varit rymdskeppets prestanda. För att uppnå uppdragets vetenskapliga mål behövde de två sonderna, som kan resa mer än 200 kilometer från varandra, kunna mäta förändringar i avståndet mellan dem till inom några tiondels mikron per sekund. Men GRAIL överträffade faktiskt sina mätkrav med ungefär en faktor fem, vilket löste förändringar i rymdskeppsavståndet till flera hundratals mikron per sekund.
"På det här uppdraget, med två rymdskepp, var allt tvunget att gå perfekt två gånger," säger Zuber och lägger stolt till, "Föreställ dig att du är en förälder som tar upp en tvilling, och dina barn sätter sig vid pianot och spelar en duett perfekt. Det är så det känns. ”
Källor: GRAIL-presskonferens från AGU, MIT, JPL
