Forskere ser uhyggelige hvirvler af lys jord på månen. En computersimulering antyder, at årsagen kan være sammenstød med gamle kometer.
Ny forskning antyder, at kometkollisioner kunne forklare dannelsen af måneformede hvirvler som disse ved Mare Marginis på månens yderside. Billede via NASA / Lunar Reconnaissance Orbiter
Forskere fra Brown University sagde i dag (2. juni 2015), at de har nye beviser for, at adskillige kometkollisioner i løbet af de sidste 100 millioner år skabte de piskede lyse regioner spredt over månens overflade. Disse gådefulde træk er kendt af forskere som månens virvler. Forskerne brugte avancerede computermodeller til at simulere dynamikken i kometvirkninger på månens jord og siger, at dette nye arbejde antyder, at kometer kan forklare træk ved de mystiske hvirvler. De offentliggjorde deres papir i tidsskriftet Icarus.
Lunar hvirvler har været en kilde til debat blandt astronomer i årevis. I nogle tilfælde strækker virvlingen sig i tusinder af miles over månens overflade. De er kendetegnet ved en høj albedo, eller reflektivitet, og ved at fremstå som relativt ung regolitheller måneskidt. Deres skinnende form fremhæves ofte af områder med lav refleksionsevne, der vinder mellem de lyse hvirvler. De fleste er på den usynlige fjernside af månen, men en berømt hvirvel kaldet Reiner Gamma kan ses ved teleskoper på månens nærmeste side.
Peter Schultz, en planetarisk videnskabsmand ved Brown University, sagde Reiner Gamma var hans yndlingsobjekt at se på, tilbage da han var amatørastronom. Han co-skrev papiret om månevirvler med sin tidligere kandidatstuderende, Megan Bruck Syal. Han sagde:
De ser simpelthen ud som om nogen havde fingermalet overfladen.
Vi mener, at dette er en ret stærk sag, at hvirvlerne repræsenterer rester af den monetære kollision.
Kollisioner med kometer har været en mulig forklaring på hvirvlerne, men en mere almindeligt antaget forklaring var magnetiske afvigelser i månens skorpemagnetiske felt. I 1970'erne opdagede forskere, at mange af virvlerne er forbundet med sådanne afvigelser. Denne åbenbaring fik forskere til at antage, at nogle klipper under månens overflade kan indeholde restmagnetisme fra tidligt i månens historie. På det tidspunkt var månens magnetfelt meget stærkere, end det er nu. Det var blevet foreslået, at de stærke, lokalt fangede magnetiske felter afbøjer angrebet af solvinden, som man troede langsomt mørkere månens overflade. Virvlingen kan være steder, der forblev lysere end den omgivende jord på grund af disse magnetiske skjolde.
Områder, der er skåret af en komets påvirkning, forekommer lysere, når solen strejker i en bestemt vinkel. Reiner Gamma, på månens nærmeste side, ser lysest ud i den halvmåne lige før solopgang. Billede via NASA / Lunar Reconnaissance Orbiter
Men Schultz havde en anden idé til, hvordan hvirvlerne dannes - en, der har sine rødder i at se månemodulerne lande på månen under Apollo-programmet. Han sagde:
Man kunne se, at hele området omkring månemodulerne var glat og lyst på grund af, at gasene fra motorerne skurede overfladen. Det var en del af det, der fik mig til at tænke, at kometpåvirkninger kunne forårsage virvlingen.
Kometer i det indre solsystem har deres egen gasformige atmosfære kaldet a koma. Schultz tænkte, at når små kometer smækker ind i månens overflade - som de lejlighedsvis gør - kan koma komme at skære løs jord fra overfladen, ikke i modsætning til gassen fra månemodulerne. Denne skurning giver muligvis de lyse hvirvler.
Schultz offentliggjorde først et papir, der skitserede ideen i tidsskriftet Natur i 1980. Dette papir fokuserede på, hvordan udskuring af det delikate øverste lag af månens jord kunne frembringe lysstyrke, der var i overensstemmelse med hvirvlerne.
Da computersimuleringer af påvirkningsdynamik er blevet bedre, besluttede Schultz og Bruck-Syal, at det måske var på tide at tage et nyt kig på, om kometpåvirkninger kunne producere den slags skuring. En erklæring fra Brown University den 2. juni sagde:
Deres nye simuleringer viste, at virkningen af et komet koma plus dets iskolde kerne faktisk vil have den virkning at sprænge de mindste korn, der sidder på toppen af månens jord. Simuleringerne viste, at det skurede område strækker sig måske tusinder af kilometer fra påvirkningspunktet, i overensstemmelse med de hvirvlende striber, der strækker sig ud over månens overflade. Eddies og hvirvler skabt af den gasformige påvirkning ville forklare virvlenes snoede, sinuous udseende.
Kometens påvirkningshypotese kunne også forklare tilstedeværelsen af magnetiske anomalier i nærheden af hvirvlerne. Simuleringerne viste, at en kometpåvirkning ville smelte nogle af de små partikler nær overfladen. Når små, jernrige partikler smeltes og derefter afkøles, registrerer de tilstedeværelsen af ethvert magnetfelt, der kan være til stede på det tidspunkt.
Schultz tilføjet:
Kometer bærer et magnetfelt oprettet ved strømning af ladede partikler, der interagerer med solvinden. Når gassen kolliderer med månens overflade, forstærkes det kometære magnetfelt og registreres i de små partikler, når de afkøles.
Han sagde, at han og hans team føler, at deres resultater samlet set giver et mere komplet billede af hvordan hvirvlerne dannes og tilføjer:
Dette er første gang nogen har set på dette ved hjælp af moderne beregningsteknikker. Alt, hvad vi ser i simuleringer af kometpåvirkninger, stemmer overens med hvirvlerne, når vi ser dem på månen. Vi mener, at denne proces giver en konsekvent forklaring, men kan have brug for nye måneopgaver for endelig at løse debatten.
Nederste linje: Piskede hvirvler af lys jord på månen blev antaget at være forårsaget af magnetiske afvigelser i månens jordskorpemagnetiske felt. Men en ny computersimulering af forskere fra Brown University antyder, at årsagen kan være sammenstød med kometer i de sidste 100 millioner år.