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55년간 숨겨졌던 달 뒷면의 비밀이 풀리다.

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작성자 제로시대쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물요원 댓글 8건 조회 1,138회 작성일 15-01-05 00:04

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UNIVERSITY PARK, Pa. — The “man in the moon” appeared when meteoroids struck the Earth-facing side of the moon creating large flat seas of basalt that we see as dark areas called maria. But no “face” exists on farside of the moon and now, Penn State astrophysicists think they know why.

“I remember the first time I saw a globe of the moon as a boy, being struck by how different the farside looks,” said Jason Wright, assistant professor of astrophysics. “It was all mountains and craters. Where were the maria? It turns out it’s been a mystery since the fifties.”



This mystery is called the Lunar Farside Highlands Problem and dates back to 1959, when the Soviet spacecraft Luna 3 transmitted the first images of the dark side of the moon back to Earth. It was called the dark side because it was unknown, not because sunlight does not reach it. Researchers immediately noticed that fewer “seas” or maria existed on this portion of the moon that always faces away from Earth.

Wright, Steinn Sigurdsson, professor of astrophysics and Arpita Roy,graduate student in astronomy and astrophysics, and lead author of the study, realized that the absence of maria, which is due to a difference in crustal thickness between the side of the moon we see and the hidden side, is a consequence of how the moon originally formed. The researchers report their results in today’s (June 9) Astrophysical Journal Letters.

The general consensus on the moon’s origin is that it probably formed shortly after the Earth and was the result of a Mars-sized object hitting Earth with a glancing, but devastating impact. This Giant Impact Hypothesis suggests that the outer layers of the Earth and the object were flung into space and eventually formed the moon.

“Shortly after the giant impact, the Earth and the moon were very hot,” said Sigurdsson.

The Earth and the impact object did not just melt; parts of them vaporized, creating a disk of rock, magma and vapor around the Earth.

“The moon and Earth loomed large in each others skies when they formed, ” said Roy.

The geometry was similar to the rocky exoplanets recently discovered very close to their stars, said Wright. The moon was 10 to 20 times closer to Earth than it is now, and the researchers found that it quickly assumed a tidally locked position with the rotation time of the moon equal to the orbital period of the moon around the Earth. The same real estate on the moon has probably always faced the Earth ever since. Tidal locking is a product of the gravity of both objects.

The moon, being much smaller than Earth cooled more quickly. Because the Earth and the moon were tidally locked from the beginning, the still hot Earth — more than 2500 degrees Celsius — radiated towards the near side of the moon. The far side, away from the boiling Earth, slowly cooled, while the Earth-facing side was kept molten creating a temperature gradient between the two halves.

This gradient was important for crustal formation on the moon. The moon’s crust has high concentrations of aluminum and calcium, elements that are very hard to vaporize.

“When rock vapor starts to cool, the very first elements that snow out are aluminum and calcium,” said Sigurdsson.

Aluminum and calcium would have preferentially condensed in the atmosphere of the cold side of the moon because the nearside was still too hot. Thousands to millions of years later, these elements combined with silicates in the moon’s mantle to form plagioclase feldspars, which eventually moved to the surface and formed the moon’s crust, said Roy. The farside crust had more of these minerals and is thicker.

The moon has now completely cooled and is not molten below the surface. Earlier in its history, large meteoroids struck the nearside of the moon and punched through the crust, releasing the vast lakes of basaltic lava that formed the nearside maria that make up the man in the moon. When meteoroids struck the farside of the moon, in most cases the crust was too thick and no magmatic basalt welled up, creating the dark side of the moon with valleys, craters and highlands, but almost no maria.

The NASA Astrobiology Institute and the Pennsylvania State Astrobiology Research Center supported this work.
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니얼굴이다님의 댓글

니얼굴이다쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물요원 작성일

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대학 공원, 아빠 -. 유성은 우리가 마리아라는 등의 어두운 부분을 참조 현무암의 대형 평면 바다를 만드는 달의 지구 측면 공격 "달에 사람이"등장. 하지만 "얼굴"이 달의 farside에 존재하지 않는 지금, 펜 스테이트 천체 물리학 자들이 이유를 알 것 같아요. "나는 소년 같은 달의 세계를 처음봤을 때를 기억 farside의 모양을 다른 강타하고,"말했다 제이슨 라이트, 천체 물리학 조교수. "그것은 모든 산과 분화구이었다. 마리아했다 어디? 그것은 오십 년대 이후 미스터리되었습니다 밝혀졌습니다. " 이 신비는 음력 Farside 고원 문제라고 다시 소련의 우주선 루나 3 지구로 달의 어두운면의 첫 번째 이미지를 전송 1959 년으로 거슬러된다. 햇빛이 도달하지 않기 때문에 그것은 알 수없는 아니므로 그것은 어두운면이라고했다. 연구자들은 바로 그 적은 "바다"를 발견 또는 마리아는 항상 지구. 멀리 직면 달의이 부분에 존재 라이트, Steinn 시구르드 손, 천체 물리학 교수 Arpita 로이, 대학원 천문학과 천체 물리학에서 학생 및 연구의 주 저자, 우리가 보는 달과 숨겨진 측면의 측면 사이의 지각 두께의 차이에 기인 마리아의 부재, 달이 원래 어떻게 형성되었는지의 결과임을 깨달았다. 연구진은 (9 월) 천체 물리학 저널 편지. 오늘날의 자신의 결과를보고 달의 기원에 대한 일반적인 합의는 아마 지구 직후 형성이기는로 지구를 타격 화성 크기의 객체의 결과였다,하지만 것입니다 파괴적인 영향 . 이 거대한 영향 가설은 지구와 객체의 외부 층 공간에 떨어져 있던 결국 달을 형성하는 것이 좋습니다. ", 지구와 달이 매우 뜨거웠다 곧 거대한 충격 후,"시구르드 손. 말했다 지구와 영향 객체는 용융되지 않았다 그 부분이 지구 주위 바위, 마그마와 증기의 디스크를 생성, 증발. "그들이 형성 할 때 달과 지구가 서로의 하늘에서 큰 어렴풋이 나타났다,"로이. 말했다 기하 최근에 매우 가까이 발견 된 바위 외계 행성과 유사했다 자신의 별, 라이트 말했다. 달은 지금보다 지구에 10 ~ 20 배 가까이, 그리고 연구자들은 신속하게 지구 주위를 달의 공전주기와 같은 달의 회전 시간과 조석 잠금 위치를 가정 한 것으로 나타났습니다. 달에 동일한 부동산은 아마 항상 그 이후로 지구를 직면하고있다. 조석 고정이 두 객체.의 중력의 제품입니다 지구는 더 빨리 냉각보다 훨씬 더 작게, 달. 지구와 달이 조석 처음부터 잠겨 있기 때문에, 여전히 뜨거운 지구 - 2500 개 이상의 섭씨는 - 달의 가까운쪽으로 방사. 지구 측면이 두 부분의 온도 구배를 만드는 용융 유지하면서 반대편은 멀리 비등 지구에서 천천히 냉각. 이 그라데이션 달에 지각 형성에 중요했다. 달의 표면은 알루미늄과 칼슘의 높은 농도, 증발 매우 어려운 요소가 있습니다. "바위 증기는 눈 밖으로는 알루미늄과 칼슘 것으로, 첫 번째 요소를 냉각하기 시작하면,"시구르드 손. 말했다 알루미늄과 칼슘이 우선적으로 응축 것 달의 차가운 측의 분위기 nearside은 여전히 너무 뜨거웠다 때문이다. 수백만 년에 수천 나중에, 달의 맨틀에서 규산염과 결합 된 이러한 요소는 결국 달의 표면을 표면으로 이동하고 형성 사장석 장석을 형성, 로이는 말했다. farside 지각이 미네랄을 더 많이했고 두껍다. 달은 이제 완전히 냉각 표면 아래 용융하지 않았습니다. 이전의 역사에 큰 운석이 달의 nearside을 치고 달에 사람을 구성하는 nearside 마리아를 형성 현무암 용암의 광대 한 호수를 해제, 지각을 통해 펀치. 유성이 달의 farside 공격, 대부분의 경우 지각이 너무 두꺼운이었고, 더 마그마의 현무암 계곡, 분화구와 고원과 달의 어두운면을 생성, 분출 하였다, 그러나 거의 마리아 없습니다. NASA 우주 생물학 연구소와 펜실베니아 국가 우주 생물학 연구 센터는이 작업을 지원했다.

eggmoney님의 댓글

eggmo…쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물요원 작성일

아래 기사는 The Science Times 2015년 1월 13일에 실린 글입니다..도움이 되시길...

미국이 쏘아올린 쌍둥이 달 탐사위성 ‘그레일(GRAIL)’호가 최초로 달 뒷면의 동영상을 촬영했다. 지난주 나사(NASA)는 탐사위성이 지구로 보내온 동영상을 30초 분량으로 편집해 공개했다.

동영상에서 그레일호는 달의 북극에서 남극으로 이동하며 분화구와 지형 등 선명한 영상을 카메라에 담았다. 인류가 달에 첫발을 디딘 지 40년이 넘게 흘렀지만 달의 뒷면을 사진이 아닌 동영상으로 촬영한 것은 처음 있는 일이다.

교육 목적으로 발사한 최초의 행성탐사선

그레일호는 지난해 9월 미국 플로리다주 케이프내버럴 공군기지에서 발사되었다. 1시간 후 델타2 추진로켓과 분리된 이후 달로 날아가 3개월 동안 남극 근처를 비행하며 궤도를 좁혔다. 올해 첫날(한국시간 기준)에는 무사히 달 궤도에 진입해 달 표면에서 55킬로미터 상공까지 근접했다.

그레일(GRAIL)이라는 이름은 ’중력 회복 및 달 내부 연구소(Gravity Recovery And Interior Laboratory)‘의 줄임말이다. 고르게 분포되어 있지 않은 달 중력의 비밀을 밝히기 위해 내부를 연구한다는 의미다. 쌍둥이 위성의 A, B호의 이름은 각각 에브(Ebb)와 플로(Flow)라 불린다.

에브와 플로는 교육용 목적을 위해 발사된 최초의 행성 탐사선이며 교육 목적의 전용 카메라 ‘문캠(MoonKAM)’을 탑재하고 있다. 문캠은 ‘중학생이 직접 탐구하는 달에 관한 지식(Moon Knowledge Acquired by Middle school students)’의 줄임말이다.

미국 내 초·중등 학생들이 달 표면 중 궁금한 위치를 지정해 샌디에이고 문캠 관제센터(MOC)로 보내면 위성이 해당 장소의 사진을 찍어 지구로 보내오는 방식이다. 지금까지 밀려든 요청만 2천500건에 달하며 첫 사진은 3월 중순 즈음에 전송될 것으로 예상된다.

달 뒷면의 세세한 모습 동영상에 담아

나사가 공개한 30초 분량의 동영상은 쌍둥이 위성 중 ‘에브’가 지난달 19일 촬영한 것이다. (동영상 참조 : http://go.nasa.gov/zZXAPs)


▲ 쌍둥이 탐사위성이 달의 상공을 이동하며 표면을 촬영하고 중력장을 측정해 지구로 보내 오면 거리차를 계산해 최종 결과물이 완성된다. ⓒNASA
동영상 초반에 아래쪽에서 떠오르는 것이 달의 북극이다. 우주선은 북극에서 남극 방향으로 이동하며 세세한 지형을 카메라에 담았다. 달 표면은 매끄럽지 않고 분화구와 산맥으로 굴곡이 많았다. 과학자들은 수십억년 전에 소행성과 유성이 충돌하면서 자국을 남긴 것으로 추정한다.

동영상에는 대형 분화구의 모습이 뚜렷하게 나타난다. 화면 오른편에는 지름이 900킬로미터에 달해 달의 앞면과 뒷면 모두에 걸쳐 있는 ‘마레 오리엔탈레(Mare Orientale, 동쪽 바다)’ 분화구가 지나간다.

또한 중간 왼편에는 남극 근처의 뒷면에 위치한 지름 149킬로미터의 드리갈스키(Drygalski) 분화구도 보인다. 분화구 한복판에 별 모양의 어두운 자국이 있어서 쉽게 눈에 띈다.

그레일 프로젝트를 지휘하는 마리아 주버(Maria Zuber) MIT 교수는 “문캠의 화질이 뛰어나 달에 대한 학생들이 호기심이 더욱 커질 것”이라고 기대를 밝혔다.

그레일호에 교육용 촬영장비 ‘문캠’을 탑재하는 아이디어는 최초의 여성 우주인 샐리 라이드(Sally Ride)가 제안했다. 현재 캘리포니아대학교 학부생들이 전국의 중학생들과 연계해 달 표면 사진의 촬영과 배포 작업을 진행하고 있다. 라이드는 “원하는 위치의 달 사진을 직접 고르는 과정을 통해 학생들이 과학에 대한 호기심을 키우고 이공계로 진출하기를 희망한다”고 밝혔다.

문캠에는 중력장을 0.001밀리미터 단위까지 측정할 수 있는 장비도 탑재되어 있다. 정밀도가 기존의 1천배 수준이다. 쌍둥이 위성이 동일 지점을 지나가며 거리와 중력 차이를 계산해 지구로 보내면 과학자들이 분석하는 방식이다. 중력장 분석을 거치면 달의 내부에 어떠한 물질이 존재하며 어느 곳의 밀도가 더 높은지도 알아낼 수 있다. 중력장 촬영은 3월부터 5월까지로 예정되어 있다.

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