Peta ini menunjukkan medan gravitasi bulan yang diukur oleh misi GRAIL NASA. Kredit gambar: NASA / ARC / MIT
Hasil sains pertama dari pengorbit bulan GRAIL kembar NASA memberikan detail luar biasa dari bagian dalam bulan dan peta bidang gravitasi dengan resolusi tertinggi dari semua benda langit, termasuk Bumi.
Data Gravity Recovery dan Interior Laboratory (GRAIL) menunjukkan struktur internal kuno yang sebelumnya tidak diketahui, memberikan detail yang hingga lima urutan besarnya lebih baik daripada penelitian Bulan sebelumnya, dan memberikan informasi yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang permukaan dan medan gravitasi Bulan.
Pesawat ruang angkasa kembar, dijuluki Ebb dan Flow, mengirim sinyal radio satu sama lain dan setiap perubahan jarak antara keduanya saat mereka mengelilingi Bulan diukur, turun ke perubahan sekecil 50 nanometer per detik. "Itu 1/20.000 kecepatan yang bergerak siput," kata Maria Zuber, Penyelidik Utama GRAIL, berbicara di konferensi American Geophysical Union hari ini.
Peta gravitasi baru mengungkapkan banyak fitur seperti struktur tektonik, bentang alam vulkanik, cincin cekungan, puncak pusat kawah dan banyak kawah sederhana berbentuk mangkuk. Data juga menunjukkan medan gravitasi bulan tidak seperti planet terestrial di tata surya kita.
Instrumen pada pesawat ruang angkasa GRAIL dapat menyelidiki di dalam planet ini. Video-video luar biasa yang dirilis hari ini menunjukkan banyak sekali detail yang menurut tim baru mulai dipelajari.
Mengurangkan gravitasi dari fitur permukaan menyediakan apa yang disebut sebagai peta gravitasi Bouguer. Yang tersisa adalah pandangan anomali massa di dalam Bulan karena variasi ketebalan kerak atau kepadatan mantel. Dalam video di atas, ketinggian melingkar dekat yang menonjol (berwarna merah) menunjukkan konsentrasi massa yang terkenal atau 'mascons', tetapi banyak fitur sisi jauh yang baru ditemukan serupa juga terlihat.
"Sembilan puluh delapan persen gravitasi lokal dikaitkan dengan topografi, sementara 2 persen adalah fitur gravitasi lainnya," kata Zuber. "Anda bisa melihat mata banteng dari topeng bulan, tetapi selain itu kita melihat permukaan bagian dalam yang halus. Satu-satunya cara ini bisa terjadi adalah jika benturan ke Bulan awal menghancurkan permukaan bagian dalam. ”
Peta-peta bulan ini menunjukkan anomali gravitasi “Bouguer” sebagaimana diukur oleh misi GRAIL NASA. Kredit gambar: NASA / JPL-Caltech / CSM
Peta gravitasi Bougeur juga mengungkapkan bukti aktivitas vulkanik kuno di bawah permukaan Bulan dan anomali gravitasi linier yang aneh.
“Dalam gradien peta gravitasi Bouguer, melihat fitur yang tidak kami harapkan,” kata Jeff Andrews-Hanna, penyelidik penyelidik GRAIL. “Kami mengidentifikasi populasi besar anomali gravitasi linier. Kami tidak melihat ekspresi mereka di peta topografi, jadi kami menyimpulkan bahwa ini adalah struktur internal kuno. "
Sebuah anomali gravitasi linier yang memotong cekungan Crisium di dekat bulan telah diungkapkan oleh misi GRAIL NASA. Data gradien gravitasi GRAIL ditunjukkan di sebelah kiri, dengan lokasi anomali ditunjukkan. Merah dan biru berhubungan dengan gradien gravitasi yang lebih kuat. Data topografi di wilayah yang sama dari Altimeter Laser Altimeter Lunar Reconnaissance Orbiter NASA ditampilkan di sebelah kanan; data ini tidak menunjukkan tanda-tanda anomali gravitasi. Kredit: NASA / JPL-Caltech / CSM
Sebagai contoh, gambar Cekungan Crisium ini, yang merupakan salah satu dari 'manusia di mata bulan', peta gravitasi menunjukkan fitur linier melintasi lembah sementara peta topografi tidak menunjukkan fitur yang berkorelasi seperti itu. "Ini memberitahu kita anomali gravitasi yang terbentuk sebelum tumbukan," kata Andrews-Hanna.
Peta sisi dekat dan jauh dari bulan ini menunjukkan gradien gravitasi yang diukur oleh misi GRAIL NASA, menyoroti populasi anomali gravitasi linier. Kredit gambar: NASA / JPL-Caltech / CSM
Data tambahan mengungkapkan bahwa kerak bagian dalam Bulan hampir sepenuhnya ditumbuk. Baca lebih lanjut di artikel kedua kami tentang hasil GRAIL baru.
Data lain mengungkapkan kerak Bulan lebih tipis dari yang diperkirakan sebelumnya.
"Dengan menggunakan data gravitasi GRAIL, kami menemukan ketebalan rata-rata kerak bumi adalah 32-34 kilometer, sekitar 10 km lebih sedikit dari penelitian sebelumnya," kata Mark Wieczorek, Co-Investigator GRAIL. “Kami menemukan kelimpahan massal aluminium di Bulan hampir sama dengan Bumi. Ini konsisten dengan hipotesis baru-baru ini bahwa Bulan berasal dari bahan-bahan dari Bumi ketika itu terbentuk selama peristiwa dampak raksasa. "
Misi GRAIL NASA mengambil video flyover ini di atas cekungan Mare Orientale di bulan Bumi. Itu dikumpulkan oleh MoonKAM di pesawat ruang angkasa Ebb milik GRAIL pada tanggal 7 dan 8 April 2012. Kredit film: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Selama misi utamanya, dua pesawat ruang angkasa GRAIL mengorbit hanya 55 km di atas permukaan Bulan. Jarak yang dekat inilah yang menyebabkan GRAIL menghasilkan data medan gravitasi terbaik untuk planet mana pun, termasuk Bumi.
"GRACE masih mengumpulkan data hebat tentang medan gravitasi Bumi, tetapi karena Bumi memiliki atmosfer, GRACE harus mengorbit pada 500 km," kata Zuber. "Tidak ada yang mengalahkan rendah."
Zuber mengatakan tim GRAIL belajar dari GRACE dan mampu membuat "beberapa perbaikan yang bijaksana." Dia juga menyarankan teknologi ini harus digunakan untuk setiap benda planet di tata surya, dan membuang ide yang menarik: "Bayangkan arus pemetaan di bawah permukaan Europa," katanya.
GRAIL menyelesaikan misi sains utama pada bulan Mei dan saat ini bekerja dalam misi tambahan di mana ketinggian pesawat ruang angkasa diturunkan menjadi hanya 23 km di atas permukaan. “Kami sedang membuka window interms geofisika lainnya, dan Anda akan segera mendengar hasil dari set data baru,” kata Sami Asmar, anggota tim GRAIL.
Pada sesi konferensi AGU di kemudian hari, Zuber mengungkapkan bahwa besok, 6 Desember 2012, tim akan menurunkan pesawat ruang angkasa GRAIL menjadi hanya 11 km di atas permukaan bulan.
Konsep seniman dari misi GRAIL, dengan dua pesawat ruang angkasa kembar yang mengorbit mengelilingi bulan untuk mengukur medan gravitasinya dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya. Kredit gambar: NASA / JPL
Misi yang diperpanjang akan berakhir segera, pada pertengahan Desember, dan segera setelah itu, kedua pesawat ruang angkasa akan jatuh secara sengaja ke permukaan bulan. Tim mengatakan hari ini bahwa mereka masih merumuskan ide-ide untuk skenario dampak, dan melihat kemungkinan membidik tabrakan sehingga mereka berada dalam bidang pandang instrumen pada Lunar Reconnaissance Orbiter NASA.
