Variasi warna di bulan mengungkapkan keberadaan titanium dan menunjukkan bagaimana permukaan bulan lapuk.
Gambar dari Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) Wide Angle Camera (WAC) mengungkapkan peta bulan yang menunjukkan harta karun dari area yang kaya akan bijih titanium.
Peta bulan menggabungkan gambar dalam panjang gelombang yang terlihat dan ultraviolet. Mineral spesifik mencerminkan atau menyerap bagian-bagian tertentu dari spektrum elektromagnetik, sehingga panjang gelombang yang terdeteksi oleh LROC WAC membantu para ilmuwan lebih memahami komposisi kimiawi permukaan bulan. Kehadiran titanium memberi petunjuk tentang interior bulan.
Klik pada gambar untuk tampilan yang diperluas.
Mosaik warna yang disempurnakan menunjukkan batas antara Mare Serenitatis dan Mare Tranquillitatis. Warna biru relatif dari Tranquillitatis Mare disebabkan oleh kelimpahan yang lebih tinggi dari ilmenit mineral yang mengandung titanium. Kredit Gambar: NASA / GSFC / Arizona State University
Mark Robinson dari Arizona State University dan Brett Denevi dari Johns Hopkins University mempresentasikan hasil ini pada tanggal 7 Oktober 2011, pada pertemuan bersama Kongres Ilmu Planet Eropa dan Divisi Masyarakat Astronomi Amerika untuk Ilmu Planet.
Robinson berkata:
Menatap bulan, permukaannya tampak dicat dengan warna abu-abu - setidaknya bagi mata manusia. Namun dengan instrumen yang tepat, bulan bisa tampil penuh warna. Maria muncul kemerahan di beberapa tempat dan biru di tempat lain. Meskipun halus, variasi warna ini memberi tahu kita hal-hal penting tentang kimia dan evolusi permukaan bulan. Mereka menunjukkan titanium dan besi berlimpah, serta kematangan tanah bulan.
Robinson dan timnya sebelumnya menggunakan gambar Hubble Space Telescope untuk memetakan titanium di sekitar area kecil yang berpusat di lokasi pendaratan Apollo 17. Sampel di sekitar lokasi membentang berbagai tingkat titanium. Dengan membandingkan data Apollo dari tanah dengan gambar Hubble, tim menemukan bahwa kadar titanium sesuai dengan rasio ultraviolet terhadap cahaya tampak yang dipantulkan oleh tanah bulan.
Robinson berkata:
Tantangan kami adalah untuk mengetahui apakah teknik ini akan bekerja di wilayah yang luas, atau apakah ada sesuatu yang istimewa tentang area Apollo 17.
Tim Robinson membangun mosaik dari sekitar 4.000 gambar LRO WAC yang dikumpulkan lebih dari satu bulan. Menggunakan teknik yang mereka kembangkan dengan citra Hubble, mereka menggunakan rasio WAC dari kecerahan pada ultraviolet ke cahaya tampak untuk menyimpulkan kelimpahan titanium, didukung oleh sampel permukaan yang dikumpulkan oleh misi Apollo dan Luna.
Peta baru menunjukkan bahwa pada kuda betina, kelimpahan titanium berkisar dari sekitar satu persen (mirip dengan Bumi) hingga sedikit lebih dari sepuluh persen.
Robinson berkata:
Kami masih tidak benar-benar mengerti mengapa kami menemukan banyak titanium yang jauh lebih tinggi di bulan dibandingkan dengan jenis batuan serupa di Bumi. Apa yang dikatakan oleh kekayaan titanium bulan adalah bahwa bagian dalam bulan memiliki lebih sedikit oksigen ketika terbentuk, pengetahuan bahwa ahli geokimia menghargai pemahaman evolusi bulan.
Titanium Lunar banyak ditemukan di mineral ilmenite, senyawa yang mengandung zat besi, titanium, dan oksigen. Penambang masa depan yang hidup dan bekerja di bulan bisa menghancurkan ilmenite untuk membebaskan elemen-elemen ini. Selain itu, data Apollo menunjukkan bahwa mineral kaya titanium lebih efisien dalam mempertahankan partikel dari angin matahari, seperti helium dan hidrogen. Gas-gas ini juga akan menyediakan sumber daya vital bagi penghuni koloni bulan manusia di masa depan.
Peta baru ini juga menjelaskan bagaimana cuaca ruang angkasa mengubah permukaan bulan. Seiring waktu, bahan permukaan bulan diubah oleh dampak partikel bermuatan dari angin matahari dan dampak mikrometeorit berkecepatan tinggi. Bersama-sama proses ini bekerja untuk melumatkan batu menjadi bubuk halus dan mengubah komposisi kimia permukaan dan karenanya warnanya. Batuan yang baru-baru ini terungkap, seperti sinar yang dibuang di sekitar kawah tumbukan, tampak lebih biru dan memiliki pantulan lebih tinggi daripada tanah yang lebih dewasa. Seiring waktu materi "muda" ini menjadi gelap dan memerah, menghilang ke latar belakang setelah sekitar 500 juta tahun.
Robinson berkata:
Salah satu penemuan menarik yang kami buat adalah bahwa efek pelapukan muncul jauh lebih cepat di ultraviolet daripada di gelombang panjang yang terlihat atau inframerah. Dalam mosaik ultraviolet LROC, bahkan kawah yang kami pikir masih sangat muda tampak relatif matang. Hanya kawah kecil, yang baru terbentuk yang muncul sebagai regolith segar yang terpapar di permukaan.
Kawah berwarna gelap yang gelap, Giordano Bruno, di tengah atas dianggap cukup muda dan dengan demikian masih memiliki tanda UV yang berbeda. Kredit Gambar: NASA / GSFC / Arizona State University
Mosaik juga memberikan petunjuk penting mengapa pusaran bulan - fitur berliku yang terkait dengan medan magnet di kerak bulan - sangat reflektif. Data baru menunjukkan bahwa ketika medan magnet hadir, itu membelokkan angin matahari yang dibebankan, memperlambat proses pelapukan, dan menghasilkan pusaran yang cerah. Sisa permukaan bulan, yang tidak mendapat manfaat dari perisai pelindung medan magnet, lebih cepat lapuk oleh angin matahari. Hasil ini mungkin menunjukkan bahwa pembombardan oleh partikel bermuatan mungkin lebih penting daripada mikrometeorit dalam mengatasi permukaan bulan.
Kiri: Mosaik LROC WAC berpusat pada pusaran bulan Reiner Gamma. Kanan: rasio sinar UV / cahaya tampak yang sesuai. Kredit Gambar: NASA / GSFC / Arizona State University
Intinya: Peta bulan, menggunakan gambar panjang gelombang terlihat dan ultraviolet dari Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) Wide Angle Camera (WAC), menunjukkan keberadaan titanium. Mosaik ultraviolet juga mengungkapkan informasi tentang pelapukan. Mark Robinson dari Arizona State University dan Brett Denevi dari Johns Hopkins University mempresentasikan hasil ini pada tanggal 7 Oktober 2011, pada pertemuan bersama Kongres Ilmu Planet Eropa dan Divisi Masyarakat Astronomi Amerika untuk Ilmu Planet.