Желязното ядро ​​на Луната може да разкрие тайните на Слънчевата система с рентгеново сканиране

Луната има железно ядро

Дълбоко под повърхността на Луната се намира ядро ​​от желязо, което учените на Земята изучават със силата на рентгеновите лъчи. (Изображение кредит: demokratija.eu/NASA)



Дълбоко под повърхността на Луната се крие желязно сърце, което учените изследват в ново проучване: Чрез използване на рентгенови лъчи за сканиране на вида желязо, което вероятно се намира в ядрото на Луната, учените могат да получат по-добри оценки за размера и състава на ядрото.



Изучавайки този уникален вид желязо и подлагайки се на невероятни температури и налягане, подобни на тези в сърцето на луна или планета, тези открития също биха могли да помогнат при моделирането вътрешността на малки скалисти планети като Марс и Меркурий, добавиха изследователи.

Скалистите планети и луни обикновено имат метални ядра, съставени предимно от желязо. По -доброто разбиране на свойствата на желязото при високите налягания и температури, често срещани в сърцевините на тези скалисти тела, може да даде жизненоважна информация за Слънчевата система. Например, точното познаване на структурата и състава на ядрото на Луната е от съществено значение за разбирането на нейния произход и еволюция, което от своя страна би хвърлило светлина върху раждането и развитието на Земята. [ 10 изненадващи лунни факта ]

Желязно сърце



Луната е единственото скалисто тяло, различно от Земята, от което учените разполагат с множество преки сеизмични данни, детайли, събрани от астронавтите по време на мисиите Аполон. Въз основа на тези сеизмични данни, предишни проучвания изчисляват, че Луната има твърдо вътрешно ядро ​​от чисто желязо и течно външно ядро, направено от сплав желязо-сяра, но много за структурата на лунното ядро остава спорен.

Досега повечето изследвания за това как желязото се държи в ядрата на скалисти тела се фокусират върху структурата, която вероятно е най -стабилна при наляганията и температурите, открити във вътрешното ядро ​​на Земята. Тази т. Нар. Шестоъгълна фаза, затворена или „епсилон“, подрежда железните атоми в решетка, чиято долна и горна повърхност са шестоъгълници, а страничните страни са правоъгълници.

Въпреки това, при умереното налягане, характерно за ядрата на по -малки скалисти тела като Луната, Меркурий или Марс, желязото обикновено придобива различна структура. Тази така наречена фаза-центрирана кубична или „гама“ фаза включва железни атоми, разположени в ъглите на решетки, оформени като кубчета, като атомите присъстват и в средата на лицето на всеки куб. Много остава неизвестно как тази форма на желязо може да се държи при високи налягания и температури.



Пълнолуние над Лонг Бийч, Калифорния

Рентгеново зрение

Сега учените са провели експерименти за измерване на скоростта на сеизмичните вълни, пътуващи в рамките на гама фазата на желязото, която вероятно се намира в ядрото на Луната. В тези експерименти желязото е подложено на екстремни температури и налягане. Тези открития биха могли да помогнат за разработването на по -точни модели на интериора на малки скалисти планети и луни.

Изследователите са използвали рентгенови лъчи, за да видят как звуковите вълни се държат в гама желязо при температури до около 1610 градуса по Фаренхайт (875 градуса по Целзий) и налягане до 19 гигапаскала. (За сравнение, 1 гигапаскал е повече от девет пъти по -голямо от налягането в долната част на Марианския ров , най -дълбоката част на океана.)



След преразглеждане на сеизмичните данни от мисиите Аполо в светлината на тези нови открития, изследователите предполагат, че твърдото вътрешно ядро ​​на Луната има диаметър около 310 мили (500 километра) и течно външно ядро ​​с дебелина около 50 мили (80 километра). Те предполагат, че вътрешното ядро ​​е чисто гама желязо, докато външното ядро ​​е съставено от железни сплави, съставени от 3 до 6 процента тегловно сяра.

Същият подход, който учените използват, за да разберат свойствата на ядрото на Луната „може да бъде разширен и до други планети, като например Марс“, водещият автор на изследването Даниеле Антонанжели, физик от Университета на Пиер и Мария Кюри в Париж, каза пред demokratija.eu.

Например НАСА планира да изпрати Робот -кацачка InSight до Марс през 2016 г. Основната научна цел на мисията е да се постави сеизмична станция на Червената планета. Новите открития, които Антонангели и колегите му са събрали „ще бъдат от съществено значение за интерпретацията на подобни сеизмични наблюдения“, каза той.

Учените подробно разкриха своите открития онлайн днес (16 март) в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences.

Следвайте Кала Кофийлд @callacofield .Последвай ни @Spacedotcom , Facebook и Google+ . Оригинална статия на demokratija.eu .