Kuun Oceanus Procellarum -alueen syntytapa uusiksi

Kuun näkyvässä valossa (vsemmalla), Kuun pinnan korkeudet
(keskellä, sininen alankoa, punainen ylänköä ja vuoria) sekä
GRAIL-luotainten gravitaatiomittauksiin perustuva
gravitaatiogradienttikartta (sininen basalttia).
Kuva NASA/GSFC/JPL/Colorado School of Mines/MIT.

Nasan tutkijat ovat analysoineet parisen vuotta sitten toimintansa päättäneiden GRAIL-luotainten ^[1] tekemiä gravitaatiomittauksia. Niiden mukaan Kuun pinnalla on laaja kuusikulmio, joka on peittynyt mare-alueiden metallipitoisella basaltilla. Muodostuma haastaa nykyisen käsityksen siitä, että Oceanus Procellarum (Myrskyjen valtameri) olisi muodostunut ison asteroidin törmäyksessä.

 Nykyisin Oceanus Procellarum on kooltaan noin 721×485 km kokoinen tumma mare-alue, joka on hyvin tasainen. Suurimmat korkeuserot ovat vain 80 m luokkaa.  Alue on myös kemialtaan muista Kuun mare-alueista hieman poikkeava. Vallitsevan käsityksen mukaan alue olisi syntynyt, kuten muutkin mare-alueet, asteroidin iskeytymisessä syntyneen kraatterin täyttyessä tummalla, metallipitoisella basaltilla. Alueen epätavallinen tasaisuus tukee tätä näkemystä.

GRAIL-luotainten tekemien korkeusmittausten perusteella tutkijat ovat todenneet tasaisen alueen olevan Oceanus Procellarumia laajempi, halkaisijaltaan jopa 2600 km. Gravitaatiomittausten perusteella tätä tasaista aluetta ympäröi basaltin täyttämien laaksojen kehä, joka näyttäisi muodostavan lähes neliön. Tarkkaan katsottuna kehä kuitenkin on muodoltaan kuusikulmio, joka on vääristynyt Kuun pallonmuotoisuuden vuoksi. Kuusikulmio on tyypillistä alueille (myös Maassa ja muilla planeetoilla ja kuilla), jotka ovat syntymisensä jälkeen kutistuneet.

Nasan GRAIL-projektin päätutkijat Maria Zuber’in tulkinnan mukaan Oceanus Procellarumin alue olisikin täyttynyt (ja muodostunut hyvin tasaiseksi) alueen kutistumisen myötä syntyneiden hautavajoamien synnyttämien tulivuorten laavan virratessa alueelle. Tutkija Jeff Andrews-Hanna’n (Colorado School of Mines Golden, Colorado) mukaan havainto haastaa tai on ristiriidassa aikaisemman törmäysteorian kanssa. Aikaisemmin tästä on ollut pinnamuotoihin perustuvia vihjeitä, mutta GRAIL-luotainten gravitaation gradienttihavainnot ovat vahvin osoitus alueen todellisesta alkuperästä. Jos törmäysteoria olisi oikea, aluetta pitäisi ympäröidä reunavallit ^[2] ja muodoltaan sen pitäisi olla pyöreä.

Huomautukset

Havainnekuva GRAIL-luotaimista
tehtävissään Kuun kiertoradalla.
Kuva NASA/JPL-Caltech.

[1] Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) oli kahdesta (GRAIL A (Ebb) ja GRAIL B (Flow) muodostettu tutkimusluotainpari, joka laukaistiin kohti Kuuta syyskuussa 2011. Kuun matalalle ja napojen kautta kulkeneelle kiertoradalle luotaimet asettuivat 31.12.2011 ja 1.1.2012. Kiertoradaltaan luotaimet kartoittivat Kuun pinnan korkeutta ja tekivät gravitaatiomittauksia. Tehtävä sai hieman jatkoaikaa, mutta 17.12.2012 luotaimet ohjattiin törmäämään Kuuhun.

[2] Isokokoiset törmäyskraatterit ovat usein muodoltaan monimuotoisia. Törmäyksen seurauksena syntynyt kraatteri saa reunavallit, jotka kuitenkin romahtavat heti kohta törmäyksen jälkeen. Usein romahtamisia tapahtuu useampaankin kertaan. Tällöin puhutaan terassoitumisesta. Isokokoiset törmäyskraatterit saavat myös keskusvuoren, joka syntyy törmäyksen painevaikutuksen lakattua kraatterin keskialueen ponnahtaessa ylöspäin sokkiaaltojen ja kivenpuristumisessa syntyneen paineen vaikutuksesta. Oceanus Procellarumin tapauksessa sen paremmin reunavalleja kuin keskusvuortakaan ei ole pystytty osoittamaan.