Dữ liệu từ sứ mệnh GRAIL của NASA chỉ ra cấu trúc bên trong của Mặt trăng không đối xứng, hình thành do hoạt động núi lửa mạnh mẽ ở mặt gần hàng tỷ năm trước. Điều này đã định hình các đặc điểm bề mặt khác biệt giữa hai mặt.
Nghiên cứu phát hiện mặt gần bị uốn cong nhiều hơn mặt xa trong quỹ đạo quanh Trái đất, do tác động của lực hấp dẫn, tạo ra biến dạng thủy triều. Sự khác biệt này thể hiện rõ ở lớp địa chất gọi là lớp phủ. Mặt gần cũng ấm hơn và hoạt động địa chất mạnh mẽ hơn so với mặt xa.
Mặt gần của Mặt trăng có nhiều đồng bằng rộng lớn (mare), trong khi mặt xa gồ ghề hơn với ít đồng bằng. Các nhà khoa học giả thuyết rằng hoạt động núi lửa dữ dội đã tích tụ các nguyên tố phóng xạ sinh nhiệt ở lớp phủ, góp phần tạo nên sự chênh lệch này.
Lớp phủ của mặt gần được ước tính nóng hơn mặt xa khoảng 100-200 độ C, duy trì nhờ sự phân rã phóng xạ của thorium và titan. Cấu trúc bên trong của Mặt trăng cũng trùng khớp với sự khác biệt về địa chất bề mặt, cho thấy hoạt động núi lửa cổ đại vẫn còn ảnh hưởng đến Mặt Trăng.
Mặt trăng có đường kính khoảng 3.475 km, lớn hơn một phần tư so với Trái đất. Lớp phủ của Mặt trăng nằm giữa lớp vỏ và lõi, kéo dài từ độ sâu 35 đến 1.400 km, chiếm khoảng 80% khối lượng và thể tích, chủ yếu gồm olivin và pyroxen, tương tự như Trái đất.
Dữ liệu từ tàu Ebb và Flow của GRAIL, hoạt động từ tháng 12/2011 đến tháng 12/2012, đã giúp tạo ra bản đồ trọng lực chi tiết nhất về Mặt trăng. Bản đồ này là nền tảng cho các hệ thống định vị và điều hướng chính xác trên Mặt trăng, hỗ trợ cho các sứ mệnh thám hiểm trong tương lai.
Phương pháp nghiên cứu này cũng có thể được áp dụng để khám phá cấu trúc bên trong của các thiên thể khác như Enceladus (vệ tinh của Sao Thổ) và Ganymede (vệ tinh của Sao Mộc) – những ứng viên tiềm năng trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.
Park kết luận rằng Mặt trăng đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định Trái đất và tạo ra thủy triều, ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái. Dù đã có nhiều khám phá, Mặt Trăng vẫn là mục tiêu quan trọng cho các nghiên cứu khoa học trong tương lai.
