太陽系で最大のクレーターの1つは月です。これは南極エイトケン（SPA）盆地と呼ばれ、直径2,500 km（1,600マイル）、深さ13 km（8.1マイル）です。新しい調査によると、この盆地には、ハワイのビッグアイランドよりも大きな金属の塊が含まれている可能性があります。
「月の南極エイトケン盆地の深い構造」と題されたこの研究は、地球物理学研究レターに掲載されました。主執筆者は、ベイラー芸術科学大学の惑星地球物理学の助教授であるピーターB.ジェームズです。これは、NASAの重力回復および内部研究所（GRAIL）ミッションのデータに基づいています。
SPA盆地は、太陽系で世界的に認められている最大の衝突クレーターです。月の裏側にあるため、地球からは見えません。それは楕円形であり、地球上にある場合、テキサス州ウェイコからワシントンDCまで伸びます。 13 km（8.1 mi）の深さで、クレーターは幅の約6倍の深さです。月面で最も古く、保存状態の良い建造物の1つとしての地位は、SPA盆地を多くの科学的関心の対象にしています。
この巨大なクレーターの下に埋もれているのは、巨大な金属の塊です。
「ハワイのビッグアイランドの5倍の大きさの金属の山を取り、地下に埋め込むことを想像してみてください。それは、私たちが検出した予期しない質量のおおよその量です。」 ピーターB.ジェームズ。
質量は月面の下数百マイルにある可能性が高いですが、紙が言うように、「それは、適度な深さの範囲に分布する大きな密度異常であるか、マントルの深さ全体に分布する微妙な密度異常である可能性があります。 」
NASAのGRAILミッションは2011年に打ち上げられ、約1年かけて月の重力をマッピングしてから、最後の1つの操作で月に衝突しました。 GRAILは2つの宇宙船を同じ月軌道で使用しました。それらはGRAIL-AおよびGRAIL-B、またはEbb and Flowと呼ばれていました。
EBBとFLOWは質量の異なる領域を飛行したため、互いに少しずつ近づいたり離れたりしました。 GRAIL宇宙船の精密機器がこれらの変化を測定し、そのデータを使用して月の重力場の高解像度画像が生成されました。
GRAILの科学目標の1つは、衝突盆地の地下構造と月面マスコンの起源（質量濃度）を決定することでした。この研究はその取り組みに由来し、GRAILデータと月面偵察オービター（LRO。）のデータを組み合わせています。
「そのGRAILデータを、月の偵察オービターからの月の地形データと組み合わせると、南極エイトケン盆地の真下で数百マイルも予想外に大量の質量を発見した」とJames氏は語った。
ジェームズ氏によれば、その高密度の物質が何であれ、クレーターの床を0.5マイル以上下に引っ張っています。コンピュータシミュレーションは、質量がニッケルと鉄の巨大な塊である可能性があり、月を打って上部マントルに留まったのは小惑星のコアであったことを示唆しています。
「この余分な質量の説明の1つは、このクレーターを形成した小惑星の金属がまだ月のマントルに埋め込まれていることです」とジェームズはプレスリリースで述べています。新しい論文によると、「マントルで観察された過剰な質量は、おおよそ月のマントルの直径95 kmの鉄ニッケルコアと同等です。」
彼らは数学をし、数学は言いました…
「私たちは計算を行い、影響を与えた小惑星の十分に分散したコアが月のコアに沈むのではなく、現在まで月のマントルに浮遊し続けることができることを示しました」とジェームズは言った。
しかし、それだけではありません。ただ明白なもの。
物質の塊は月の形成の遺物である可能性があります。それは、月のマグマの海の固化の最終段階からの高密度の酸化物の集中である可能性があります。月は約45億1000万年前に形成されました。おそらく地球がTheiaと呼ばれる古代の原始惑星と衝突した結果です。 45億年前に形成されてすぐ、マグマの海は冷えて固まった。それらが冷却して固化したとき、形成される最後の酸化物の1つは、イルメナイトとも呼ばれるFeTiO3でした。非常に密度が高く、異常を説明できます。
SPA洗面器の下にある材料の正確な性質を特定することは困難です。鉄とニッケルが大量に集中している場合、それがそうである場合、2つが接続されていない状態で、太陽系最大の衝突クレーターの1つの下にあるとは考えられません。
それが小惑星の衝撃の結果だった場合、それはいつ起こりましたか？ジェームズがスペースマガジンに語ったように、「わかりませんが、衝突時に月が熱くなりすぎた場合、インパクターコアの緻密な金属がおそらく月のコアまで沈んでいるはずです。見えません。」
SPAの周りに保存されたクレーターリムは、影響の時間を確立するための重要な証拠を提供します。 James氏がSpace Magazineに語ったように、「SPAがマグマ海で形成された場合、保存されたリムも見られません。したがって、この影響が発生する前に、月は多少冷える可能性がありました。」
他のクレーターとは異なります
SPA盆地は、月の他の衝突クレーターとは異なります。他のクレーターには、重力異常のブルズアイパターンがありますが、SPAにはありません。 James氏はSpace Magazineに、SPAは「重力の弱い領域が広がっており、月の表面を圧迫する高密度のマントルの異常によって生じる地形の窪みと相関関係がある」と語った。
ジェームズによれば、この盆地は「壊滅的な衝撃イベント、今日目にする岩の多い惑星や月を形作った古代のプロセスを研究するための最高の自然研究所の1つ」です。
SPA盆地の秘密を解くには、さらに多くの作業が必要になります。異常の原因として小惑星の衝突またはマグマ固化からの酸化物のいずれかを除外するには、シミュレーションの改善が必要になります。 JamesがSpace Magazineに語ったように、「一方のシナリオまたは他方のシナリオを除外する最良の方法は、より新しくより優れたシミュレーションを実行することです。」
出典：
- プレスリリース：月最大のクレーターの下で検出された大量異常
- 研究論文：月の南極の深い構造？エイトケン盆地
- ウィキペディアのエントリー：South Pole–Aitken basin
- NASA：GRAILミッション
