Nghiên cứu mới cho thấy rằng một hành tinh lùn bướng bỉnh đã va chạm với mặt trăng trong lịch sử ban đầu của hệ mặt trời, gây ra sự khác biệt rõ rệt giữa mặt trăng ở phía xa miệng núi lửa và các lưu vực mở thấp hơn ở phía gần.
Mặt gần của mặt trăng (trái) trông rất khác so với mặt xa. Hình ảnh qua Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng của NASA / GSFC / Đại học bang Arizona / Slate.
Tất cả chúng ta đều nghe nói rằng mặt trăng giữ một mặt hướng về Trái đất. Và, như những hình ảnh tàu vũ trụ ở chương trình hàng đầu, mặt trăng Lừa hai mặt - mặt gần và mặt xa của nó - trông rất khác nhau. Mặt trăng phía xa rất nhiều miệng núi lửa, nhưng đáng chú ý là thiếu các lưu vực rộng, tối, thấp, mặt trăng biển hay maria, tạo nên khuôn mặt quen thuộc của người đàn ông (hoặc phụ nữ hoặc thỏ) trên mặt trăng. Trong nhiều thập kỷ qua, kể từ khi con người chúng ta lần đầu tiên gửi tàu vũ trụ của chúng ta xung quanh mặt sau của mặt trăng, các nhà thiên văn học đã đưa ra nhiều ý tưởng khác nhau để giải thích sự khác biệt giữa mặt trăng hai bán cầu. Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ đã công bố một nghiên cứu mới vào ngày 20 tháng 5 năm 2019, dựa trên bằng chứng mới về lớp vỏ mặt trăng, cho thấy sự khác biệt là do một hành tinh lùn bướng bỉnh va chạm với mặt trăng trong lịch sử ban đầu của hệ mặt trời.
Một báo cáo về nghiên cứu mới đã được công bố vào ngày 20 tháng 5 trên tờ AGU Tạp chí nghiên cứu địa vật lý: Các hành tinh.
Một tuyên bố từ AGU giải thích:
Bí ẩn về mặt trăng Lừa đảo hai khuôn mặt bắt đầu từ thời Apollo khi những góc nhìn đầu tiên về phía xa của nó cho thấy sự khác biệt đáng ngạc nhiên. Các phép đo được thực hiện bởi nhiệm vụ của Gravity Recovery and Internal Laboratory (GRAIL) vào năm 2012 đã điền thêm chi tiết về cấu trúc của mặt trăng - bao gồm cả lớp vỏ của nó dày hơn và bao gồm một lớp vật liệu phụ ở phía xa.
Có một số ý tưởng đã được sử dụng để thử và giải thích sự bất đối xứng của mặt trăng. Một là có một lần hai mặt trăng quay quanh Trái đất và chúng hợp nhất trong những ngày đầu tiên của sự hình thành mặt trăng. Một ý tưởng khác là một cơ thể to lớn, có lẽ là một hành tinh lùn trẻ tuổi, đã tìm thấy chính nó trong một quỹ đạo xung quanh mặt trời đưa nó vào một quá trình va chạm với mặt trăng.
Nếu kịch bản thứ hai là đúng, nó sẽ xảy ra muộn hơn so với phối cảnh đầu tiên - các mặt trăng hợp nhất - sau khi mặt trăng hình thành một lớp vỏ rắn. Đó là từ theo Mạnh-Hua Zhu của Viện Khoa học Vũ trụ tại Đại học Khoa học và Công nghệ Macau và là tác giả chính của nghiên cứu mới. Nếu ý tưởng thứ hai là đúng, các dấu hiệu về tác động của một hành tinh lùn trẻ với mặt trăng của chúng ta sẽ được nhìn thấy ngày hôm nay trong lớp vỏ mặt trăng. Và như vậy, các nhà khoa học nói. Chu nói:
Dữ liệu trọng lực chi tiết thu được bởi GRAIL đã đưa ra cái nhìn sâu sắc mới về cấu trúc của lớp vỏ mặt trăng bên dưới bề mặt.
Nhóm các nhà nghiên cứu của Chu, đã sử dụng những phát hiện mới của GRAIL, trong các mô phỏng máy tính, để kiểm tra các kịch bản tác động đầu trăng khác nhau. Các tác giả của nghiên cứu đã chạy 360 mô phỏng máy tính về các tác động khổng lồ với mặt trăng để tìm hiểu xem liệu một sự kiện như vậy hàng triệu năm trước có thể tái tạo lớp vỏ của mặt trăng ngày nay được phát hiện bởi GRAIL hay không. Tuyên bố của họ giải thích:
Họ phát hiện ra phù hợp nhất cho mặt trăng không đối xứng hiện nay là một cơ thể lớn, khoảng 480 dặm (780 km) đường kính, smacking vào nearside của mặt trăng ở 14.000 dặm một giờ (22.500 km mỗi giờ). Nó sẽ tương đương với một vật thể nhỏ hơn một chút so với hành tinh lùn Ceres di chuyển với tốc độ nhanh bằng một phần tư nhanh như những viên đá cuội và hạt cát bốc cháy khi ngôi sao bắn ra trong bầu khí quyển Trái đất. Một tốt phù hợp cho các kết hợp tác động đội theo mô hình là một hơi nhỏ, 450 dặm (720 km) đường kính, đối tượng đánh vào một hơi nhanh hơn 15.000 dặm một giờ (24.500 km mỗi giờ).
Dưới cả các kịch bản, các chương trình mô hình tác động sẽ ném lên một lượng lớn tài liệu đó sẽ rơi trở lại trên bề mặt của mặt trăng, chôn lớp vỏ nguyên thủy ở phía xa trong 3-6 dặm (từ 5 đến 10 km) của các mảnh vụn. Đó là lớp vỏ được thêm vào được phát hiện ở phía xa bởi GRAIL, theo Zhu.
Nghiên cứu mới cho thấy tác nhân không có khả năng là mặt trăng thứ hai của Trái đất. Dù tác nhân là gì - một tiểu hành tinh hay hành tinh lùn - nó có thể nằm trên quỹ đạo riêng của nó quanh mặt trời khi gặp mặt trăng.
Nghệ sĩ khái niệm về một vụ va chạm giữa 2 cơ thể hành tinh. Nghiên cứu mới cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa mặt trăng ở phía xa miệng núi lửa và các lưu vực mở thấp ở gần bên được gây ra bởi một hành tinh lùn bướng bỉnh va chạm với mặt trăng trong lịch sử ban đầu của hệ mặt trời. Hình ảnh qua NASA JPL-Caltech / AGU.
Điểm mấu chốt: Nghiên cứu mới cho thấy một hành tinh lùn bướng bỉnh đã va chạm với mặt trăng trong lịch sử ban đầu của hệ mặt trời, gây ra sự khác biệt rõ rệt giữa mặt trăng ở phía xa miệng núi lửa và các lưu vực mở thấp hơn ở phía gần.