Először sikerült alátámasztani, hogy a Holdnak is szilárd belső magja van, akárcsak a Földnek. A felfedezés mellett a holdi kéregben található vasban gazdag anyagok jelenlétét is sikerült megmagyarázni. Az új eredményeket május 3-án publikálták a Nature nemzetközi tudományos folyóiratban a CNRS, Côte d’Azur Egyetem, Côte d’Azur Obszervatórium, Sorbonne Egyetem és a Párizsi Obszervatórium – PSL kutatói.

Habár a Hold keletkezése és fejlődése máig vitatott kérdés, mélyebb belső szerkezetének kérdése eldőlni látszik. Több mint ötven évvel az első holdmissziók után az új kutatási eredmény biztosan állítja, hogy a folyékony külső magon belől szilárd belső mag található, ahogyan a Földön is. Az eddig csak hipotézisként felállított elméletet az új kutatás megerősítette: mintegy húsz évvel a folyékony külső mag azonosítása után egy körülbelül 500 km átmérőjű szilárd belső mag létezését mutatták ki, ami a Hold teljes méretének körülbelül 15 %-a. Összetételét tekintve egy a vashoz közeli sűrűségű fém alkotja. A Hold forgásához kapcsolódó, különféle módszerekkel már egyértelműen azonosították a folyékony külső magot; kis mérete miatt viszont a belső magot nem sikerült detektálni. Az új kutatásban több űrmisszió és lézeres mérések során gyűjtött adatok adatai alapján bizonyították a létezését.

A Hold belső szerkezetéről készített fantáziarajz. A felszíntől a középpont felé haladva: vékony kéreg, nagyon vastag köpeny, kis viszkozitású zóna a mag-köpeny határon, folyékony külső mag és egy szilárd belső mag. (Forrás: Géoazur / Nicolas Sarter)

Az Apollo-küldetések során gyűjtött adatokból készített szeizmológiai modellekkel mutatták ki először, hogy a szeizmikus hullámok sebessége a mag és köpeny határán lecsökken. Az adatok felbontása viszont nem tette lehetővé, hogy a feltételezett szilárd belső magot is detektálják. Az új kutatásban többféle szimulációkból megállapított korlátokat figyelembe véve, különböző belső szerkezeteket modelleztek, és így bizonyították, hogy csak az ilmenitben gazdag, kis viszkozitású zónával és belső maggal rendelkező esetek adják vissza az ismert sűrűségeket (ezeket pl. árapály-erők okozta deformációkból határozták meg). Ezt erős bizonyítékként hozták fel amellett, hogy a Hold belsejében egy 258 ± 40 km sugarú, 7822 ± 1615 kg/m3 sűrűségű belső mag található.

Emellett több eredményük is alátámasztja azt a hipotézist, hogy a Hold fejlődése során a mag és a kéreg közötti köztes rétegben anyagmozgás történt. Ezt nevezik a holdi köpeny átkeverésének (lunar mantle overturn), amivel a Hold felszínén található, vasban gazdag elemek létezését magyarázzák. A Hold belsőbb részeiről anyag emelkedhetett a felszínre, vulkáni kőzeteket hozva létre, amik ezután a kéregben rakódtak le. Következésképpen a környezetükben levő kéreganyagoknál jóval sűrűbb anyagok visszasüllyedtek a mag-köpeny határára.

Az új kutatás nagyban hozzájárul a Naprendszer fejlődéséről alkotott képünk pontosításához, valamint olyan események megértéséhez is, mint például az egykor a mai Földénél százszor erősebb holdi mágneses tér eltűnése.

Forrás: CNRS