Nauka

Ma średnicę 724 kilometrów. Znajduje się wewnątrz Księżyca

przeczytasz w 3 min.

Potwierdzenie wewnętrznej budowy Księżyca, która wyłania się z lat obserwacji Księżyca przez jego orbitery i pomiarów odległości od Ziemi, a także stopnia deformacji jego skorupy, będzie jednym z ważniejszych zadań nadchodzących misji Artemis na naszego naturalnego satelitę.

Jak zbudowany jest Księżyc? Wiemy o nim dużo, nawet to, że zgromadzony na jego powierzchni regolit pachnie jak mokry proch strzelniczy. Jednak dokładna wiedza o jego wewnętrznej strukturze przez lata wymykała się naukowcom, którzy mogą go w praktyce badać przede wszystkim z orbity i z Ziemi. Badania geologiczne przeprowadzone dzięki instrumentom dostarczonym przez astronautów misji Apollo rzucały pewne światło na temat budowy wewnętrznej Księżyca, ale były zbyt niskiej rozdzielczości, by uznać je za wiążące.

Apollo sejsmometr
Pierwszy z sejsmometrów umieszczony na powierzchni Księżyca przez załogę Apollo 11

Czas nieocenioną pomocą w badaniach Księzyca?

Wiemy, a raczej przypuszczamy z ogromną dozą pewności, że Księżyc powstał kilkaset milionów lat po powstaniu Ziemi i od tego czasu ustabilizował swoją orbitę tworząc z Ziemią niepowtarzalny w skali Układu Słonecznego układ. Istnienie Księżyca ma ogromny wpływ na istnienie naszej cywilizacji. Dziś poprzez pływy, które stabilizują nachylenie ziemskiej orbity, i w przyszłości, gdy Księżyc stanie się źródłem takich zasobów jak Hel 3, ale też stacją wypadową pomocną w załogowej eksploracji Układu Słonecznego.

Lunar Recoinassance Orbiter
Wizualizacja Lunar Recoinassance Orbiter, który znajduje się na orbicie Księżyca od 2009 roku (fot: NASA SVS) 

Dlatego Księżyc był obiektem zainteresowania naukowców nie tylko przed rozpoczęciem programu Apollo i w trakcie jego realizacji, ale też później. Na jego orbitę trafiło wiele orbiterów. Spora cześć z nich nie docierała do celu lub nie była w stanie realizować głównych celów misji, jakby Księżyc opierał się poznaniu jego największych sekretów. Jednak takie misje jak Lunar Prospector, a potem Lunar Recoinassance Orbiter, stały się sukcesem i pomogły dokładnie monitorować Księżyc przez długie lata. Również z Ziemi dokonywane są laserowe pomiary odległości, w których pomocne są nie tylko pojazdy na orbicie Księżyca, ale też reflektory pozostawione przez astronautów misji Apollo.

Długie lata obserwacji pomogły grupie naukowców pod kierownictwem Artura Briauda zebrać wystarczająco dużą liczbę danych, by stanowiły one doskonały materiał dla weryfikacji różnych modeli wnętrza Księżyca. Są to modele sejsmologiczne, których poprawność można potwierdzić właśnie dzięki tego typu danym obserwacyjnym. To dlatego pozornie proste misje chińskich łazików czy niedawne lądowanie hinduskiego lądownika Vikram w misji Chandrayaan-3 są tak ważne dla poznania historii Księżyca.

Co wynika z zebranych danych? Jaki Księżyc jest w środku?

Skompilowane obserwacje pozwoliły wyłonić najbardziej prawdopodobne modele budowy Księżyca. Wynika z nich, że Księżyc jest wewnątrz bardzo podobny do Ziemi. Mamy jądro, które jest stałe, a jego gęstość jest zbliżona do gęstości żelaza (wynosi około 7,8 g/cm3), otoczone płynną materią tworzącą zewnętrzną jego część. Wewnętrzne, stałe, jądro ma średnicę 516 kilometrów, a zewnętrzna powłoka średnicę 724 kilometrów. To stanowi około 15% całej średnicy Księżyca, która wynosi 3475 km.

Środek Księżyca jest bardzo podobny do środka Ziemi. Ma on również zestalone jądro otoczone przez płynną materię

Do podobnych wniosków skłaniały już dane misji Apollo, ale rozdzielczość pozostawionych na powierzchni Księżyca sejsmografów (działały one do 1977 roku) nie pozwala potwierdzić ich z tak dużą pewnością jak obecne instrumenty. Nowoczesne techniki analizy danych rzuciły nowe światło na dane Apollo, z których udało się uzyskać około 480 km średnicę jądra i gęstość około 8 g/cm3, ale wciąż to nie wystarczało.

Księżyc budowa
Wnętrze Księżyca na podstawie analiz danych Apollo, które przeprowadzono w 2011 roku. Obecny status je potwierdza, jedynie zmienia trochę rozmiar jądra i otoczenia. (źródłowa grafika: Kelvinsong / CC BY 3.0 DEED)

Konsekwencje podobnej do Ziemi budowy Księżyca

Teraz skoro już wiemy jaki Księżyc jest w środku, te dane potwierdzą jeszcze raz badania w ramach misji Artemis, wiemy że nasze wyjaśnienia składu wyrzutów wulkanicznych są poprawne (w środku Księżyca ciężkie składniki opadały na dno, a lżejsze wypływały), możemy dokładniej zastanowić się nad ewolucją Księżyca w przeszłości.

Początkowo Księżyc dysponował silnym polem magnetycznym. Potem uległo ono szybko degradacji i dziś nie występuje. Wiedza na temat wewnętrznej budowy i sposobu przepływu materii stanowi teraz doskonały punkt wyjściowy do modelowania przeszłości. W której Księżyc był prawdopodobnie dużo intensywniej niż dziś bombardowany przez asteroidy.

Źródło: sciencealert, inf. własna

Komentarze

16
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    GejzerJara
    3
    @Karol, jesteś na tym portalu jednym z nielicznych fachowych redaktorów. Po prostu wiesz o czym piszesz.

    Gdyby to napisał ktoś inny u was w zespole, to pewnie byśmy się dowiedzieli że Księżyc jest dla nas jedyne projekcją, a w środku tak naprawdę jest pusty. Albo to coś jak w filmie "Iron Sky" :)
    • avatar
      quadi
      3
      @Karol, Zainteresowały mnie dwa pierwsze zdania ostatniego akapitu. Jak przypuszczam utrata pola magnetycznego spowodowana jest zanikiem wirowania jądra stałego. Czy wiemy (przypuszczamy) dlaczego przestało wirować?
      • avatar
        Marucins
        2
        "Naukowcy programu Apollo mieli rację. Wiemy jak wygląda Księżyc w środku." "Skompilowane obserwacje pozwoliły wyłonić najbardziej prawdopodobne modele budowy Księżyca."
        To w końcu wiecie czy najprawdopodobniej?
        Najprawdopodobniej Benchmark został wykupiony prze portal reklamowy WP
        • avatar
          FanMaszynElektrycznych
          -4
          Maszyny elektryczne lekcja druga! Podstawowe elementy maszyn elektrycznych.
          -UZWOJENIE jest to zespół zwojów lub cewek spełniających określona funkcje np wytworzenie siły elektromotorycznej. Zwoje takie wykonuje się z odpowiednio ukształtowanych izolowanych drutów.
          -RDZEŃ jest to ta cześć magnetowodu która charakteryzuje sie duża permaencją a zatem stanowi dobra drogę dla strumienia magnetycznego.
          -OBUDOWA jest to konstrukcja przeznaczona do umieszczenia w niej wszystkich elementów maszyny elektrycznej.
          Praktycznie tylko w maszynach prądu stałego obudowa w formie jarzma jest fragmentem magnetowodu. W innych typach maszyn na ogół elementy konstrukcyjne nie są elementem magnetowodu.
          Niezwykle ważnym elementem maszyny wirującej są ŁOŻYSKA. Wyróżnia sie toczne i ślizgowe. W maszynach małych lub średnich do 200 Kw stosuje sie łożyska toczne. W maszynach dużej mocy lub o specjalnym przeznaczeniu stosuje sie łożyska ślizgowe.
          Bardzo ważnym elementem maszyny elektrycznej jest IZOLACJA UZWOJEŃ. Jakość izolacji charakteryzuje tzw klasa cieploodpornosci izolacji wyznacza ona maksymalna temperaturę do której mogą nagrzewać sie uzwojenia i inne elementy maszyny elektrycznej.
          Koniec lekcji drugiej. Wyczekujcie kolejny h fascynujących informacji o maszynach elektrycznych!
          • avatar
            adade
            -6
            no to teraz prawda, ksiezyc to latajaca planeta bojowa reptylianow o nazwie Levan, najechala nas 13500 lat temu, glownodowodzacym planetki jest agresywny bezwzgledny bandyta jaszczur yahwe zwany tez allahem czy biblijnym panem, bandyta okrada nas z surowcow glownie nierdzewnych metali potrzebnych na budowe kolejnych ksiezycy bojowych, reptyle maja w naszym ukl slonecznym ponad 100 ksiezycy bojowych, przy ziemi oczywiscie jest najwiekszy glownodowodzacy ksiezyc matka Levan, my jako biala rasa zostalismy przywiezieni przez hypernaukowca zeusa z andromedy 3 mln lat temu, darwin to drwiny i maskirowka, reptyle zmieszaly nasze geny ze swoimi tworzac azjatow ktorych potrzebuja do pracy i napadania na biale rasy, taki putin to wlasnie azjata napadajacy na bialego czlowieka i chcacy mu zabrac teren pod kopanie metali dla reptyla yahwe, wszelakie plagi od 13500 lat to wlasnie sprawka reptyli ktorzy sypia nas wszelakimi wirusami chemia radiacja zeby nas zabic i zabrac nam nasze ziemie, zydosaksony europejskie niestety tez wspolpracuja z reptylem yahwe swiadomie badz nie i chca nam znisczyc bezpowrotnie geny murzynem arabem i azjatem stad EU glosuje nad wcisnieciem nam miliona murzynow a kolejne 3.5 miliarda murzynow czeka tylko zeby sie nam tu wcisnac, puki rzadzi pis mozemy spac spokojnie jak PO wygra bedziemy miec zalew murzyna, dziala grawitacyjne ksieztca zatopily nam atlantyde 9600 lat temu, biali ktorym udalo sie doplynac do ladu po zatopieniu sa spotykani w hiszpani francji stanach nawet am pld itd gdzie sa nazywani kolorowymi oczami ze niebieskie zielone przez czarnokich latynoaraboazjato barbazyncow, sytuacja nie jest prosta mongoly ruskie i chinskie chca nas exterminowac za wszelka cene stad te chinskie covidy itd, azjaty zydy truja nam tez nasze zwierzeta wirusami w niby szczepionkach zeby nas wziasc glodem, musimy sie nie dac i opierac ciemnym i zoltym imigrantom jak dlugo sie da az do odsieczy zeusa ktory uciekl poza jowisz pod grozba wysadzenia ziemi ale wraca powoli ze swoja armia nam na odsiecz takze ksiezycami bojowymi ktore nagle sie pojawily na orbitach saturna i jowisza nie wiadomo skad, wg nauki po prostu planety sobie zlapaly te ksiezyce, jeden nawet zeby nam dac znac ze nasi sa blisko obiega saturna w przeciwnym kierunku co przeczy fizyce zydowskiej o naturalnym pochodzeniu ksiezycy wiecej g h rees albo kanal yt sympan u o
            • avatar
              Megapixel
              0
              Nie wiem czy redaktor powinien dostac podwyzke za sensownie pisane arty, czy moze obawiac sie o miejsce, ze wzgledu na niedopasowanie do reszty zespolu :D
              Jak by nie bylo, dziekuje.

              Witaj!

              Niedługo wyłaczymy stare logowanie.
              Logowanie będzie możliwe tylko przez 1Login.

              Połącz konto już teraz.

              Zaloguj przez 1Login