행성과학·태양계
달 마그마 부력이 맨틀 대류와 화산활동을 연결한다: 3차원 지역 모델로 본 장기 月海 화산활동과 반경 변화
연구진은 마그마 생성을 포함한 3차원 지역 구면 껍질 맨틀 대류 모델을 개발해 달의 월해(mare) 화산활동과 반경 변화 역사를 설명했다. 모델에서는 내부 가열로 초기 수억 년 동안 맨틀 최하부에 부분 용융층이 형성되고, 그 위로 손가락 형태의 마그마 상승류가 자라 부력을 가진 부분 용융 플룸으로 발전한다. 맨틀 최상부로의 마그마 공급은 40억~35억 년 전 사이에 최대가 되며, 이는 용융에 따른 맨틀 부피 변화로 생긴 반경 팽창의 최대치와 시기가 일치하고, 맨틀이 식어 고화되면서 둘 다 감소한다. 다만 앞선 플룸이 열적으로 약화된 통로를 남기고 이후 플룸이 같은 위치에서 반복적으로 상승하기 때문에 마그마 공급은 수십억 년간 지속되는데, 이러한 안정적 통로는 3차원 기하구조의 결과다. 관측된 역사와 일치하려면 초기에는 뜨겁지만 대부분 고체인 맨틀과 고밀도 최하부층이 필요하다는 결론이다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)