月の重力場

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月面上の重力異常
月面上の重力加速度。左側が月の表、右側が月の裏である。Lunar Gravity Model 2011

月の重力場(Gravitation of the Moon)は、軌道上の探査機から放出される電波を追跡することで決定される。使われている原理はドップラー効果であり、視線方向の探査機の加速度は電波の周波数の小さな変化と探査機から地上局の間の距離を用いて測定される。重力場は探査機の軌道に影響を与えるため、追跡データを用いて重力異常を検出することができる。しかし、月の潮汐固定のため、月の縁を超えた探査機は追跡できず、月の裏の重力場についてはあまり情報が得られていない。月面の重力加速度は、1.6249 m/s2であり、地球上の約16.7%である[1]。月面全体では、0.0253 m/s2以下(重力加速度の1.6%)の変動がある。重さは重力加速度に比例するため、月面上の物体は地球上の重さの16.7%になる。

月の重力場の主要な特徴は、巨大な衝突盆地に関連する正の重力異常である重力集中が存在することである。この重力異常は、探査機の軌道に大きな影響を与えるため、ミッションの計画には正確な重力モデルが不可欠である。重力集中は、アポロ計画に先だって行われた測位試験のエラーが大きかったことから、ルナ・オービター計画の追跡データにより発見された[2]

重力集中の原因の1つは、衝突盆地を密度の高い玄武岩質の溶岩が満たしていることである。しかし、溶岩だけでは全ての重力異常を説明することはできず、地殻-マントル境界の上昇も必要となる。ルナ・プロスペクターの重力モデルでは、いくつかの重力集中の地点では、玄武岩質の火山活動とは関係がないことが示された[3]。また、広大な玄武岩質の嵐の大洋では、正の重力異常は見られない。

関連項目[編集]

出典[編集]

  1. ^ C. Hirt and W. E. Featherstone (2012). “A 1.5 km-resolution gravity field model of the Moon”. Earth and Planetary Science Letters 329–330: 22–30. Bibcode 2012E&PSL.329...22H. doi:10.1016/j.epsl.2012.02.012. http://espace.library.curtin.edu.au:80/R?func=dbin-jump-full&local_base=gen01-era02&object_id=173470 2012年8月21日閲覧。. 
  2. ^ P. Muller and W. Sjogren (1968). “Mascons: Lunar mass concentrations”. Science 161 (3842): 680–684. Bibcode 1968Sci...161..680M. doi:10.1126/science.161.3842.680. PMID 17801458. 
  3. ^ A. Konopliv, S. Asmar, E. Carranza, W. Sjogren and D. Yuan (2001). “Recent gravity models as a result of the Lunar Prospector mission”. Icarus 50: 1–18. Bibcode 2001Icar..150....1K. doi:10.1006/icar.2000.6573.