Vědci konečně přišli na to, co je v srdci Měsíce: pevná železná koule podobná hustotě jako vnitřní jádro Země. Objev publikovaný v časopise Nature v květnu 2023 vyřešil dlouhodobou debatu a vrhl světlo na historii Měsíce, což může poskytnout vodítka o rané sluneční soustavě.
Po desetiletí vědci diskutovali o tom, zda je jádro Měsíce zcela tekuté, nebo obsahuje pevnou vnitřní vrstvu. Mise Apollo poskytly některá seismická data z měsíčních zemětřesení, ale jejich rozlišení bylo příliš nízké na to, aby definitivně určilo stav jádra. Modely s plně kapalnými a částečně pevnými jádry odpovídají dostupným informacím stejně dobře.
Aby astronom Arthur Briat a jeho tým z Francouzského národního centra pro vědecký výzkum získali jasnější obrázek, spojili data z různých zdrojů:
- Experimenty laserového měření Měsíce: Tyto experimenty sledují přesnou vzdálenost mezi Zemí a Měsícem a zjišťují jemné změny způsobené gravitačními interakcemi.
- Vesmírné mise: Údaje z různých vesmírných misí přispěly ke komplexnímu pochopení fyzikálních charakteristik Měsíce.
- Metody modelování: Pomocí sofistikovaných počítačových modelů výzkumníci porovnávali různé složení jádra se shromážděnými pozorovacími údaji.
Modely, které nejlépe odpovídají pozorovaným datům, poukázaly na několik klíčových zjištění:
- Hluboké převrácení pláště: Modely naznačují aktivní cirkulaci v hlubokých vrstvách měsíčního pláště – hustší materiály klesají směrem ke středu a méně husté materiály stoupají nahoru. Tento proces, známý jako převrat, vysvětluje distribuci některých prvků ve vulkanických oblastech na Měsíci. Briin tým k této teorii přidává další důkazy.
- Struktura podobná Zemi: Nejpřesvědčivější je, že data podporovala strukturu jádra pozoruhodně podobnou Zemi: tekuté vnější jádro obklopující pevné vnitřní jádro.
Poloměr vnějšího jádra se odhaduje na asi 362 kilometrů a vnitřní jádro je asi 258 kilometrů, což je přibližně 15 % celkového poloměru Měsíce. Hustota tohoto vnitřního jádra obsahujícího železo je asi 7822 kilogramů na metr krychlový, což je blízko hustotě vnitřního jádra Země.
Objev je ozvěnou dřívějšího výzkumu z roku 2011 vědkyně NASA Renee Weber, která také našla důkazy o pevném vnitřním jádru pomocí pokročilé seismologické analýzy dat Apollo. Briin tým tento závěr dále posiluje.
Důsledky pro pochopení Měsíce jsou hluboké: přítomnost kamenného vnitřního jádra má významné důsledky pro to, jak a proč Měsíc před miliardami let ztratil své magnetické pole. Magnetické pole vzniká pohybem a konvekcí roztaveného materiálu v jádře, takže složení měsíčního jádra je klíčové pro vyřešení této záhady.
Budoucí lunární mise slibují více přímých seismických studií, které tato zjištění definitivně potvrdí.
