Questa mappa mostra le variazioni nel campo gravitazionale lunare misurate dal Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) della NASA durante la prima fase della missione da marzo a maggio 2012. Misurazioni molto precise e accurate nelle microonde tra le due sonde Ebb e Flow sono state utilizzate per mappare il campo gravitazionale con altissima precisone. Crediti: NASA/JPL-Caltech/CSM.
Le due sonde gemelle Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) della NASA che orbitano attorno la Luna hanno prodotto la mappa del campo gravitazionale lunare con più alta risoluzione di qualsiasi altro corpo del Sistema Solare.
GRAIL sta fornendo utili risultati per conoscere la struttura interna del nostro satellite e la sua composizione con un dettaglio senza precedenti. I dati dalle due sonde Ebb e Flow forniranno una migliore conoscenza di come la Terra e gli altri pianeti rocciosi nel Sistema Solare si sono formati ed evoluti.
La mappa del campo gravitazionale lunare mostra un’abbondanza di caratteristiche mai viste prima in dettaglio, come le strutture tettoniche, la morfologia del suolo vulcanico, gli anelli dei bacini, i picchi dei crateri centrali e i numerosi crateri semplici distribuiti un po’ ovunque sulla superficie. I dati mostrano che il campo gravitazionale lunare è diverso da quello di qualsiasi pianeta terrestre nel nostro Sistema Solare. Questi sono i primi risultati dalla prima fase della missione che sono stati pubblicati in tre articoli nella rivista scientifica Science.
“Quando osserviamo un cambiamento notevole nel campo di gravità siamo in grado di sincronizzare questo cambiamento con le caratteristiche topografiche superficiali quali crateri, solchi o montagne” ha affermato Maria Zuber, Principal Investigator della missione GRAIL del Massachusetts Institute of Technology a Cambridge.
Queste mappe lunari mostrano le anomalie gravitazionali Bouguer come sono state misurate dalla missione GRAIL della NASA. La gravità Bouguer è quello che rimane dal campo gravitazionale quando l’attrazione della topografia superficiale viene rimossa, e di conseguenza rappresenta le anomalie nella massa dentro la Luna dovute sia alla variazione nello spessore della crosta che nella densità del mantello. Crediti: NASA/JPL-Caltech/CSM. Fonte NASA-Gallery: http://www.nasa.gov/mission_pages/grail/multimedia/pia16578.html
Secondo Maria Zuber il campo gravitazionale lunare conserva il record di bombardamenti da impatto che ha caratterizzato tutti i corpi planetari di tipo terrestre e rivela le prove per una frattura all’interno che si estende fino alla crosta profonda e forse al mantello. Questo record di impatti si è conservato, ed ora è stato misurato con grande precisione sulla Luna.
Le sonde hanno mostrato che la densità della crosta della Luna sia sostanzialmente inferiore a quella generalmente accettata. Questa bassa densità della crosta è in accordo con i dati ottenuti durante le ultime missioni lunari Apollo all’inizio degli anni Settanta, che indicano che i campioni locali portati dagli astronauti sono indicativi dei processi globali.
“Con la nostra nuova determinazione della densità della crosta si ricava che il suo spessore medio è compresa tra 34 e i 43 chilometri, circa 10-20 chilometri più sottile di quanto si pensava in precedenza” ha affermato Mark Wieczorek, co-investigator della missione GRAIL che lavora presso l’Institut de Physique du Globe di Parigi. “Con questo spessore della crosta la composizione della Luna è simile a quella della Terra. Questo supporta i modelli dove la Luna si è formata da materiali terrestri che sono stati espulsi durante un gigantesco impatto all’inizio della storia del nostro Sistema Solare”.
Questa mappa mostra il il campo gravitazionale lunare come misurato dalla missione GRAIL. Crediti: NASA/ARC/MIT.
La mappa è stata creata dalle sonde GRAIL trasmettendo i signali radio in grado di defnire con precisione la distanza tra le due sonde che orbitano attorno alla Luna sincronizzate. Mentre le due sonde sorvolano le aree di più grande o di più bassa gravità causate dalle caratteristiche visibili, come montagne o crateri, o dalle masse nascoste sotto la superficie lunare, la distanza tra le due sonde varia leggermente.“Utilizziamo un gradiente del campo gravitazionale al fine di evidenziare le strutture più piccole e più strette che possono essere osservate nei set di dati precedenti” ha affermato Jeff Andrews-Hanna, un guest-scientist del Colorado School of Mines a Golden. “Questi dati hanno mostrato una popolazione di lunghe anomalie gravitazionali lineari con una lunghezza di centinaia di chilometri che attraversano la superficie. Queste anomalie gravitazionali lineari indicano la presenza di dighe, o di lunghi e sottili corpi di magma solidificato disposti in senso verticali nel sottosuolo. Le dighe sono tra le caratteristiche più antiche presenti sulla Luna e la loro comprensione ci racconterà della fase più antica della Luna”.
Mentre i risultati della prima parte della missione stanno già per essere pubblicati, la raccolta dei dati sulla gravità da parte delle due sonde gemelle continua. “L’estensione della missione GRAIL ha già avuto inizio lo scorso 30 agosto e si concluderà il prossimo 17 dicembre. Con l’avvicinarsi della fine della missione, GRAIL continuerà ad operare in un’orbita più bassa.
Quando furono lanciate nel settembre 2011 le due sonde erano state denominate con GRAIL A e GRAIL B. Sono state ribattezzate con Ebb e Flow nel gennaio 2012 dagli studenti della scuola elementare Bozeman del Montana in un concorso nazionale americano. Ebb e Flow sono state poste in orbita quasi polare, molto prossime all’orbita circolare, ad un’altitudine di circa 55 chilometri il 31 dicembre 2011 e l’1 gennaio 2012 rispettivamente.
Fonte Jet Propulsion Laboratory / NASA: NASA’s GRAIL Creates Most Accurate Moon Gravity Map http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2012-385
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