Månens virvlar

Lunar Reconnaissance Orbiter vidvinkelkamerabild av Reiner Gamma
En annan vy av Reiner Gamma virvlar runt
Mare Ingenii
Virvlar öster om Firsov -kratern, från Apollo 10

Lunar virvlar runt är gåtfulla särdrag som finns över månens yta, som kännetecknas av att de har en hög albedo , verkar optiskt omogna (dvs. ha de optiska egenskaperna hos en relativt ung regolit ), och (ofta) har en sinusform. Deras kurvlinjära form accentueras ofta av låga albedoområden som slingrar sig mellan de ljusa virvlarna. De verkar överlagra månens yta, överlagrade på kratrar och ejecta-avlagringar, men ger ingen observerbar topografi. Virvlar har identifierats på lunar maria och på höglandet - de är inte associerade med en specifik litologisk sammansättning. Virvlar på maria kännetecknas av starka albedokontraster och komplex, slingrande morfologi, medan de på höglandsterräng verkar mindre framträdande och uppvisar enklare former, som enkla slingor eller diffusa ljusa fläckar.

Samband med magnetiska anomalier

Månens virvlar sammanfaller med regioner av Månens magnetfält med relativt hög styrka på en planetkropp som saknar, och kanske aldrig har haft, en aktiv kärndynamo att generera sitt eget magnetfält med. Varje virvel har en associerad magnetisk anomali, men inte varje magnetisk anomali har en identifierbar virvel. Kartläggning av orbital magnetfält av Apollo 15 och 16 subsatelliter, Lunar Prospector och Kaguya visar regioner med ett lokalt magnetfält. Eftersom månen för närvarande inte har något aktivt globalt magnetfält, är dessa regionala anomalier regioner med kvarvarande magnetism; deras ursprung är fortfarande kontroversiellt.

Formationsmodeller

Det finns tre ledande modeller för virvelbildning. Varje modell måste ta itu med två egenskaper för bildning av månvirvlar, nämligen att en virvel är optiskt omogen och att den är associerad med magnetisk anomali.

Modeller för att skapa magnetiska anomalier associerade med månvirvlar pekar på observationen att flera av de magnetiska anomalierna är antipoda mot de yngre, stora nedslagsbassängerna på månen.

Cometary impact modell

Denna teori hävdar att virvlarnas höga albedo är resultatet av ett nedslag med en komet. Stöten skulle orsaka skurning av den översta ytans regolit av komans turbulenta flöde av gas och damm, vilket exponerade färskt material och återavsatte det fina, skurade materialet i diskreta avlagringar. Enligt denna modell är de associerade starka magnetiska anomalierna resultatet av magnetisering av ytnära material som värmts upp över Curie- temperaturen genom gaskollisioner med hög hastighet och mikropåverkan när koman påverkade ytan. Förespråkare av kometnedslagsmodellen anser förekomsten av många virvlar som är antipodala mot de stora bassängerna som en tillfällighet eller resultatet av ofullständig kartläggning av virvelplatser.

Sol vindskärmsmodell

Denna teori hävdar att virvlar bildas eftersom ljusare regolit skyddas från solvinden grund av en magnetisk anomali. Virvlarna representerar exponerade silikatmaterial vars albedos har bevarats selektivt över tiden från effekterna av rymdvittring via avböjning av jonbombardement från solvinden. Enligt denna modell är optisk mognad av exponerade silikatytor ett resultat av jonbombardement från solvinden. Denna modell antyder att virvelbildning är en fortgående process, som började efter skapandet av den magnetiska anomalien.

Matematiska simuleringar som genomfördes 2018 visade att lavarör kunde ha blivit magnetiska när de svalnade, vilket skulle ge ett magnetfält som överensstämmer med observationerna nära månens virvlar.

Dammtransportmodell

Denna teori hävdar att svaga elektriska fält som skapas av interaktion mellan jordskorpans magnetiska anomalier och solvindens plasma kan attrahera eller stöta bort elektriskt laddat fint damm. Fältspatiskt material med hög albedo är den dominerande komponenten i månjordens finaste partiklar. Elektrostatisk rörelse av damm som lyfts upp över ytan under terminatorkorsningar kan orsaka att detta material preferentiellt ackumuleras och bildar de ljusa, slingande virvelmönstren.

Satellitmätningar

Direkta magnetiska observationer av månens virvlar har utförts av flera månfarkoster, inklusive Clementine och Lunar Prospector . Resultaten av dessa observationer stämmer inte överens med Cometarys inverkansmodell. Ytterligare observationer av Lunar Reconnaissance Orbiter stödjer teorin att solvinden avleds av ett magnetfält.

Spektralobservationer av Moon Mineralogy Mapper- instrumentet på Chandrayaan-1 bekräftade att de ljusare områdena har brist på hydroxid , vilket också stöder hypotesen att solvinden avleds i de bleka områdena.

Från och med 2018 studeras ett CubeSat- uppdragskoncept vid NASA, med målet att förstå bildningen av månens virvlar. De föreslagna Bi-sat-observationerna av månatmosfären ovanför virvlar runt , eller BOLAS- uppdraget skulle involvera två små satelliter kopplade till en 25 km (16 mi) rymdtjuder . Den nedre CubeSat skulle kretsa på en höjd av sex miles över ytan.

Utredningar på plats

NASA har föreslagit att skicka en rover till Reiner Gamma för att få observationer på plats av ytmaterialen där. Lunar Vertex -projektet drivs av Johns Hopkins Applied Physics Laboratory och projekterar ett uppdrag 2024 med en landare och en rover. Rovern, som bär ett multispektralt mikroskop, kommer att bestämma ytpartiklarnas grovhet och ljusstyrka och överföra dess data till landaren, som kommer att kommunicera med jordbaserade hanterare.

Se även

  • Övergående månfenomen – kortlivat ljus, färg eller förändring i utseende på månens yta
  • Albedo-funktion – område som visar en kontrast i albedo med angränsande områden

externa länkar

Se även