Кіріспе
Астрономия, астрофизика және геофизикада массалық концентрация (немесе маскон) – планетаның немесе айдың қабығындағы үлкен оң гравитациялық аномалияны қамтитын аймақ. Жалпы, "маскон" сөзі астрономиялық дененің бетінде немесе астындағы массаның артық таралуын (нақты бір орташа деңгеймен салыстырғанда) білдіретін зат есім ретінде қолданылуы мүмкін, мысалы, Жердегі Гавайи аймағы сияқты. Дегенмен, бұл термин көбінесе Айдың "маскондық бассейндері" сияқты, әдетте теріс аномалия күтілетін, бірақ оң гравитациялық аномалиясы бар геологиялық құрылымды сипаттау үшін қолданылады.
mass concentration in chemistry
In astronomy, astrophysics and geophysics, a mass concentration (or mascon) is a region of a planet's or moon's crust that contains a large positive gravity anomaly. In general, the word "mascon" can be used as a noun to refer to an excess distribution of mass on or beneath the surface of an astronomical body (compared to some suitable average), such as is found around Hawaii on Earth. However, this term is most often used to describe a geologic structure that has a positive gravitational anomaly associated with a feature (e. g. depressed basin) that might otherwise have been expected to have a negative anomaly, such as the "mascon basins" on the Moon.
Айлық маскон
Ай – Күн жүйесіндегі белгілі ең гравитациялық "дөңгелектелген" ірі дене. Оның ең үлкен маскондары шүберектің үштен бір градусына дейін тік сызықтан ауытқып, масконға қарай бағытталған күйге келтіріп, гравитация күшін жарты пайызға дейін арттыра алады. Айдағы маскондық бассейндердің типік мысалдары – Имбриум, Серенитис, Кризиум және Ориенталь соққы бассейндері. Олардың барлығы айқын топографиялық төмендіктер мен оң гравитациялық аномалияларды көрсетеді. Марстағы маскондық бассейндерге Аргир, Изидис және Утопия бассейндерін жатқызуға болады. Теориялық тұрғыдан алғанда, изостатикалық тепе-теңдіктегі топографиялық төмендіктер шамалы теріс гравитациялық аномалияны көрсетуі керек. Осылайша, осы соққы бассейндерімен байланысты оң гравитациялық аномалиялар, литосферамен ұсталып тұрған қабықта немесе жоғарғы мантияда оң тығыздық аномалиясының болуын көрсетеді. Мүмкін, бұл аномалиялар айда 6 километрге дейін қалыңдыққа жететін тығыз базальттық лаваларға байланысты болуы мүмкін. Бұл лавалар байқалған гравитациялық аномалияларға әрине үлес қосады, бірақ олардың шамасын есепке алу үшін қабық-мантия интерфейсінің көтерілуі де қажет. Шындығында, Айдағы кейбір маскондық бассейндер вулканизм белгілерімен байланысты емес. Теориялық тұрғыдан қарағанда, екі жағдайда да Айдың барлық маскондары суперизостатикалық (яғни, олардың изостатикалық орналасуынан жоғары орналасқан). Океан Проселларумымен байланысты кеңінен тараған базальттық вулканизм оң гравитациялық аномалияға ие емес.
Айлық масктардың шығу тегі
1968 жылы бес Ай орбиталық ғарыш кемелерінің Доплер бақылауы арқылы анықталғаннан бері Ай беті астындағы маскондардың пайда болуы көп пікірталас тудырды, бірақ қазір олардың Кейінгі Ауыр Бомбалау кезеңінде астероидтардың соқтығысуының нәтижесі екені қабылданды.
Айлық маскалардың спутник орбиталарына әсері
Айлық маскондар айдың үстіндегі және оның айналасындағы жергілікті гравитацияны осы деңгейде өзгертеді, осының салдарынан айдың төменгі және түзетілмеген орбитасындағы спутниктің орбитасы айлар немесе жылдар ішінде тұрақсыз болады. Орбитадағы шағын бұзылыстар жинақталып, ақырында спутниктің бетке соғылуына жеткілікті орбитаны деформациялайды. Маскондарының арқасында Айдың төрт "мұздатылған орбиталық” еңіс аймағы бар, онда ай серігі шексіз уақыт бойы төменгі орбитада қала алады. 1971 және 1972 жылдары Аполлонның соңғы үш экипаждық айға қонған миссиясының екеуінде айдың қосалқы серіктері жіберілді; Аполлон 16-дан жіберілген PFS 2 қосалқы серігі бір жарым жыл орбитада қалуы күтілді, бірақ жоспарланғаннан әлдеқайда төменгі орбитаға орналастырылуы керек болғандықтан, ай бетіне құлаудан бұрын 35 күн ғана сақталды. Тек 2001 жылы ғана маскондар картаға түсіріліп, мұздатылған орбиталар ашылды. Luna 10 орбиталық стансасы Айдың айналасындағы алғашқы жасанды нысан болды және ол айдың гравитациялық өрісі күткеннен үлкен бұзылыстарға себеп болғанын көрсететін деректерді қайтарды, бұл айдың гравитациялық өрісінің "тегіс еместігінен" туындаған болуы мүмкін. Ай маскондары 1968 жылы NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) қызметкерлері Пол М. Мюллер және Уильям Л. Шёгрен, Аполлонға дейінгі ұшқышсыз ай орбиталық стансаларынан алынған жоғары дәлдік навигациялық деректерге жаңа талдамалық әдіс қолданып тапты. Бұл жаңалықта Айдың өте үлкен оң гравитациялық аномалиялары мен шұңқырлы дөңгелек алаптары арасындағы 1:1 сәйкестік байқалды. Бұл факт Айдың геологиялық даму тарихын зерттеуге және оның қазіргі ішкі құрылымын түсіндіруге тырысатын модельдерге маңызды шектеулер қояды. Сол кезде NASA-ның басымдықтарының бірі – Аполлон жобасының навигациясының дәлдігін тексеру үшін пайдаланылған ай орбиталық стансаларының миссиялық талаптардан (200 метрдің орнына 2 километр) он есе көп болжамды позициядағы қателерді неге бастан кешіргенін түсіндіру үшін құрылған "тілді команда" жобасы болды. Бұл болжамды қону аймақтары қауіпсіздік үшін мұқият анықталғаннан 100 есе үлкен екенін білдірді. Ай орбитасының әсері, негізінен маскондардың күшті гравитациялық бұзылыстарының нәтижесінде туындады және осының себебі анықталды. Содан кейін Хьюстон қаласындағы NASA-ның адаммен жүретін ғарыш кемелері орталығының Уильям Волленхаупт және Эмиль Шиссер алғашқы рет Аполлон 12 кемесіне қолданылған және оның бұрын қонған Surveyor 3 ғарыш кемесіне 163 м (535 фут) қашықтықта қонуына мүмкіндік берген "түзету” әдісін жасады.
Картаға түсіру
2013 жылдың мамыр айында NASA-ның егіз GRAIL ғарыш зондтарынан алынған нәтижелер жарияланды, олар Жердің Ай серігіндегі массалық концентрацияларды картаға түсірді. Қытайдың Чанъэ 5T1 миссиясы да Айдың маскондарын картаға түсірді.
Жердің маскөні
Жердегі маскондар көбінесе GRACE спутниктері сияқты спутниктік гравиметрия арқылы өлшенеді. Маскондар әдетте "эквивалентті су қалыңдығы", "эквивалентті су биіктігі" немесе "су эквиваленті биіктігі" деп аталатын туынды физикалық шама арқылы көрсетіледі, ол жер беті массасының қайта таралуын судың тығыздығына бөлу арқылы есептеледі.
Меркурийлік маскондар
Меркурийде маскондар бар. Олар 2011-2015 жылдар аралығында планета айналысында болған MESSENGER ғарыш кемесімен картаға түсірілді. Оң жақтағы суретте Caloris Planitia және Sobkou Planitia маскондарының екеуі көрсетілген.