Kütle konsantrasyonu (astronomi) - Mass concentration (astronomy)

Kimyada kütle konsantrasyonu için bkz. Kütle konsantrasyonu (kimya) .
Ay Mare Smythii'nin önemli bir maskon içeren topografyası (üstte) ve karşılık gelen yerçekimi (altta) sinyali .

Gelen astronomi ve astrofizik , bir kütle yoğunluğu (ya da mascon ) büyük bir pozitif içeren bir gezegen veya ayın kabuğunun bir bölgedir yerçekimi anomali . Genel olarak, "mascon" kelimesi , Dünya'da Hawaii civarında bulunanlar gibi, astronomik bir cismin yüzeyi üzerinde veya altında (bazı uygun ortalamalara göre) aşırı kütle dağılımına atıfta bulunmak için bir isim olarak kullanılabilir . Ancak bu terim genellikle bu tür "mascon havzalar" olarak (örneğin havzası depresif) aksi anomalisi negatif olması bekleniyor olabileceğini de, anomalisi özellikle ilişkili olumlu yerçekimi olan bir jeolojik yapıyı tanımlamak için kullanılır Ay .

Ay maskonları

Ay, güneş sisteminde bilinen en yerçekimi "topaklı" ana gövdedir. En büyük masconları, bir çekül bobunun, mascon'a doğru bir derecenin yaklaşık üçte biri kadar sarkmasına ve yerçekimi kuvvetini yüzde yarım artırmasına neden olabilir.

Ay'da mascon havzalarının tipik örnekleridir Imbrium , Serenitatis , Crisium ve Orientale önemli topografik çöküntüler ve pozitif yerçekimi anomalileri sergilemek hepsi darbe havzaları. İlgili mascon havzalarında örnekleri Mars içerir Argyre , Isidis ve Ütopya havzalarında. Teorik değerlendirmeler, izostatik dengedeki bir topografik düşüklüğün hafif bir negatif yerçekimi anomalisi sergileyeceğini ima eder . Bu nedenle, bu çarpma havzalarıyla ilişkili pozitif yerçekimi anomalileri , şu anda litosfer tarafından desteklenen kabuk veya üst manto içinde bir tür pozitif yoğunluk anomalisinin bulunması gerektiğini göstermektedir . Bir olasılık, bu anomalilerin Ay için 6 kilometre kalınlığa ulaşabilen yoğun kısrak bazaltik lavlardan kaynaklanmasıdır . Bu lavlar kesinlikle gözlemlenen yerçekimi anomalilerine katkıda bulunurken, büyüklüklerini hesaba katmak için kabuk-manto arayüzünün yükselmesi de gereklidir. Gerçekten de, Ay'daki bazı mascon havzaları, herhangi bir volkanik aktivite belirtisi ile ilişkili görünmüyor. Her iki durumda da teorik değerlendirmeler, tüm ay maskonlarının süper izostatik olduğunu (yani, izostatik konumlarının üzerinde desteklendiğini) gösterir. Oceanus Procellarum ile ilişkili kısrak bazaltik volkanizmanın devasa genişliği, pozitif bir yerçekimi anomalisine sahip değildir.

Ay maskonlarının kökeni

1968'de tanımlanmalarından bu yana, Ay'ın yüzeyinin altındaki maskonların kökeni birçok tartışmaya konu oldu, ancak şimdi , Geç Ağır Bombardıman sırasında asteroitlerin etkisinin sonucu olarak kabul ediliyor .

Ay maskonlarının uydu yörüngelerine etkisi

Ay maskonları, üstlerindeki ve etraflarındaki yerel yerçekimini , Ay'ın etrafındaki düşük ve düzeltilmemiş uydu yörüngelerinin aylar veya yıllar gibi bir zaman ölçeğinde kararsız hale getirecek kadar değiştirir . Yörüngelerdeki küçük bozulmalar birikir ve sonunda yörüngeyi uydunun yüzeyi etkilemesine yetecek kadar bozar.

Masconları nedeniyle Ay , bir ay uydusunun süresiz olarak düşük bir yörüngede kalabileceği yalnızca dört " donmuş yörünge " eğim bölgesine sahiptir. Ay alt uyduları, 1971 ve 1972'deki son üç Apollo insanlı Ay iniş görevinden ikisinde serbest bırakıldı ; Apollo 16'dan salınan alt uydu PFS-2'nin bir buçuk yıl yörüngede kalması bekleniyordu, ancak ay yüzeyine çarpmadan önce sadece 35 gün sürdü. Sadece 2001'de maskonların haritası çıkarıldı ve donmuş yörüngeler keşfedildi.

Luna-10 Ay yörüngesine ilk yapay nesne ve o ay çekim alanı da sebebi muhtemelen bir ay yerçekimi alanının 'pürüzlülüğü' beklenen düzensizlikler daha büyük neden olduğunu göstermektedir izleme verileri geri uzay aracı. Ay maskonları, 1968'de NASA Jet Propulsion Laboratory'den (JPL) Paul M. Muller ve William L. Sjogren tarafından, insansız Apollo öncesi Lunar Orbiter uzay aracından alınan son derece hassas navigasyon verilerine uygulanan yeni bir analitik yöntemle keşfedildi . Bu keşif, çok büyük pozitif yerçekimi anomalileri ile Ay'daki depresif dairesel havzalar arasındaki tutarlı 1:1 korelasyonu gözlemledi. Bu gerçek, Ay'ın jeolojik gelişiminin tarihini takip etmeye ve mevcut Ay'ın iç yapılarını açıklamaya çalışan modellere kilit sınırlar koyuyor.

O zamanlar, NASA'nın en yüksek öncelikli " kaplan ekibi " projelerinden biri, Apollo Projesi navigasyonunun doğruluğunu test etmek için kullanılan Lunar Orbiter uzay aracının neden görev spesifikasyonunun on katı tahmin edilen konumda hatalar yaşadığını açıklamaktı (200 yerine 2 kilometre). metre). Bu, öngörülen iniş alanlarının, güvenlik nedenleriyle dikkatlice tanımlananlardan 100 kat daha büyük olduğu anlamına geliyordu. Esas olarak maskonların güçlü yerçekimi pertürbasyonlarından kaynaklanan Ay yörünge etkileri, sonuçta sebep olarak ortaya çıktı. Houston'daki NASA İnsanlı Uzay Aracı Merkezi'nden William Wollenhaupt ve Emil Schiesser daha sonra ilk olarak Apollo 12'ye uygulanan ve daha önce inmiş olan Surveyor 3 uzay aracı olan hedefin 163 m (535 ft) yakınına inmesine izin veren "düzeltme" üzerinde çalıştılar .

haritalama

Mayıs 2013'te , Dünya'nın Ayındaki kütle konsantrasyonlarını haritalayan ikiz GRAIL sondalarının sonuçlarıyla bir NASA çalışması yayınlandı .

Çin'in Chang'e 5T1 görevi de Ay'ın maskonlarının haritasını çıkardı.

Dünya'nın maskonları

Dünya'daki maskonlar genellikle GRACE uyduları gibi uydu gravimetrisi aracılığıyla ölçülür .

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Richard Allen. "Yerçekimi Kısıtlamaları (Ders 17)" (PDF) . Berkeley kursu: Dünya Fiziği ve Gezegenlerin İç Mekanları . s. 9. Orijinalinden (PDF) 2018-12-28 tarihinde arşivlendi . 2009-12-25 alındı .
  2. ^ a b "Tuhaf Ay Yörüngeleri" . NASA Bilimi: Bilim Haberleri . NASA. 2006-11-06 . 2012-12-09 alındı .
  3. ^ Konopliv, AS; Asmar, GB; Carranza, E.; Sjögren, WL; Yuan, DN (2001-03-01). "Ay Prospector Misyonu Sonucu Yerçekimi Modelleri". İkarus . 150 (1): 1–18. Bibcode : 2001Icar..150....1K . doi : 10.1006/icar.2000.6573 . ISSN  0019-1035 .
  4. ^ "Ekip Ay'ın 'mascons' gizeminin kökenini çözüyor" . fizik.org .
  5. ^ "Luna 10 (NASA)" . Arşivlenmiş orijinal 2012-02-18 tarihinde.
  6. ^ Paul Muller ve William Sjögren (1968). "Mascons: Ay kütle konsantrasyonları". Bilim . 161 (3842): 680-684. Bibcode : 1968Sci...161..680M . doi : 10.1126/science.161.3842.680 . PMID  17801458 .
  7. ^ Jennifer Ross-Nazzal (2 Kasım 2006). "NASA JOHNSON UZAY MERKEZİ SÖZLÜ TARİH PROJESİ Sözlü Tarih Transkript" (PDF) . NASA Johnson Uzay Merkezi . 12 Kasım 2015'te erişildi . JPL'den Bill [Wilbur R.] Wollenhaupt grubuma katıldı. O, ben ve Bill [William] Boyce ve diğerleri Langley'e gittik ve hafta sonu Langley insanlarıyla buluştuk, bütün zamanımızı Langley Lunar Orbiter verilerini gece gündüz yeniden işlemekle geçirdik.
  8. ^ Jennifer Ross-Nazzal (7 Aralık 2006). "NASA JOHNSON UZAY MERKEZİ SÖZLÜ TARİH PROJESİ Sözlü Tarih 2 Transkript" (PDF) . NASA Johnson Uzay Merkezi . 12 Kasım 2015'te erişildi . Bu sıralarda Bill'in yanından geçen Wilbur R. Wollenhaupt grubumuza katıldı. JPL'de yer tabanlı navigasyon konusunda geniş bir geçmişe sahipti. Apollo izleyicilerinin modellendiği JPL Derin Uzay Ağı (DSN) İzleyicilerine oldukça aşinaydı.
  9. ^ Malcolm Johnston; Howard Tindall (31 Mayıs 1996). "Tindalgramlar" (PDF) . Space.com'u toplayın . 12 Kasım 2015'te erişildi . LM verilerini kullanan bu belirleme, diğer veri kaynaklarıyla büyük ölçüde çelişiyorsa, bunun yerçekimi anormalliklerinden kaynaklanma olasılığını dikkate almalıyız. Tahammül etmeye istekli olduğumuz farklılık türü, platformdaki 0,3° eğim yanlış hizalanmasına aşağı yukarı eşdeğer olan boylamda 0,3°'dir. Bunu aşan gerçek hizalama hataları, çıkış kılavuzluğu sorunlarına neden olabilir. 0,3° yaklaşık beş mile eşdeğer olduğundan, mürettebatın konum tahmininin gerçek durumu belirlemede muhtemelen yararlı olabileceğini bekleyebilirsiniz. Tek yapmaları gereken, bize kısa olduklarını veya hedef noktasından çok fazla atış yaptıklarını söylemek.
  10. ^ "Ansiklopedi Astronautica: Apollo 12" . Arşivlenmiş orijinal 2004-01-04 tarihinde.
  11. ^ Chow, Denise. "Ay'ın Topak Yerçekiminin Gizemi Açıklandı" . SPACE.com . Erişim tarihi: 31 Mayıs 2013 .
  12. ^ Yan, Jianguo; Liu, Shanhong; Xiao, Chi; Ye Mao; Cao, Jianfeng; Harada, Yuji; Li, Fei; Li, Xie; Barriot, Jean-Pierre (2020). "Chang'e 5T1 görevinden bir derece-100 ay yerçekimi modeli". Astronomi ve Astrofizik . EDP ​​Bilimleri. 636 : A45. doi : 10.1051/0004-6361/201936802 . ISSN  0004-6361 .
  13. ^ "Aylık Kütle Şebekeleri - Küresel aktörler (JPL RL06_v02)" . GRACE Tellus . 2002-03-17 . 2021-04-06 alındı .

daha fazla okuma