アルテミスのミッションは南極の月内部から岩石を収集できる 著者 Luís Henrique Costa
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最近の研究によると、数十億年前に月に史上最大の衝突が記録され、物質が月のマントルから南極に向かって飛散したことがわかっています。この出来事は、衛星の反対側に位置する直径 2,000 キロメートルを超える巨大な構造物である南極エイトケン盆地を形成しました。コンピューターシミュレーションによると、アルテミスの宇宙飛行士が南極付近で収集したサンプルには、月内部の深層から発掘された破片が含まれている可能性があり、衛星の元の組成に関する独自のデータが得られることが示唆されている。
43億年前、小惑星が浅い角度で月に衝突
直径約260キロメートルの別の小惑星が、約30度傾いた斜めの軌道で秒速13キロメートルの速度で月に衝突した可能性がある。衝突中、物体の上部は断頭と呼ばれるプロセスで分離したが、その高密度の核は動きを続け、完全に貫通することなく表面を変形させた。この南北の軌跡は、南極エイトケン盆地の細長い先細りの形状を説明しており、垂直衝突や他の角度での衝突では再現できない特徴です。
この衝撃により、90キロメートルを超える深さから岩石が除去および放出され、この物質の一部が盆地の南端に送られました。結果として得られた構造は、場所によって深さが 6 ～ 8 キロメートルの間で変化し、太陽系で保存されている最古のランドマークとしての地位を確立します。
複数の衝突シナリオをテストしたシミュレーション
- 鉄の核と岩石のマントルを持つ分化した小惑星は、観察された地殻構造を再現しました。
- 高速で直角に衝突すると、より円形で非常に深いクレーターが生成されました。
- 斜めの軌道だけが盆地の非対称性と先細りの形状を説明しました。
- 地殻の崩壊と流動の完全なプロセスは、モデル内で約 3 時間続きました。
研究チームは、衝突体のサイズ、速度、角度を変化させた三次元モデルを実行しました。小惑星の金属核は、局所の地殻を完全に破壊することなく、非対称変形に寄与した。この結果は、月周回衛星によって得られた地形、重力、組成データを組み合わせたもので、シミュレーションの精度が強化されています。
月のマントルのサンプルがもたらす前例のない科学的可能性
アルテミス III とその後のミッションの宇宙飛行士は、月の南極に近い地域に着陸することを計画しています。シミュレーションによると、これらの場所は南極エイトケン盆地の噴出帯内にあり、月のマントルから物質を収集できるようになる。科学者らは、このサンプルには、今日まで地球に到達することはほとんどなかった、月の内部の独特な組成の破片が含まれていることを期待している。
この物質は、月の形成後の月の内部分化と熱進化を理解するのに役立つだろう。月のマントルのサンプルは、衛星の元の組成に関するデータを提供し、初期の太陽系における衝突の年代を校正するのに役立ちます。この盆地の正確な年齢を決定することで、初期太陽系の歴史における重要な時期である後期の激しい砲撃に関するモデルが改良されます。
月探査がさらなる科学的関連性を獲得
月の南極は、永久に影に覆われたクレーターに氷が存在し、将来の人類基地に不可欠な資源であるため、すでにアルテミス計画の優先目標となっていた。この発見により、この地域は月の内部を研究するための並外れた可能性を秘めており、探査の科学的価値が大幅に高まります。宇宙飛行士は船外散歩で岩石やレゴリスを収集し、地球上での実験室分析でマントルの化学的特徴や同位体的特徴を特定できるようになる。
将来の探査機は、南極エイトケン盆地全体の噴出物の分布をより詳細に地図化することができるでしょう。現場で収集されたデータと遠隔観測を組み合わせることで、科学的結論が強化され、月と太陽系の始まりについての理解が強化されるでしょう。
