Лунная минералогия

Как образовались лунные кратеры? Этот вопрос стал причиной длительной дискуссии между сторонниками двух гипотез происхождения лунных кратеров: вулканической и метеоритной.

Согласно вулканической гипотезе, которую выдвинул в 80-х гг. XVIII в. немецкий астроном Иоганн Шретер, кратеры возникли в результате грандиозных извержений на поверхности Луны. В 1824 г. его соотечественник Франц фон Груйтуйзен предложил метеоритную теорию, объяснявшую образование кратеров падением метеоритов.

 

Лишь через 113 лет, в 1937 г., российский студент Кирилл Станюкович (будущий доктор наук и профессор) доказал, что при ударах метеоритов с космическими скоростями происходит взрыв, в результате которого расплавляется не только метеорит, но и  часть пород в месте удара. Взрывная теория Станюковича разрабатывалась в 1947-1960 гг. им самим, а потом другими исследователями.

lunnaya mineralogiya

Полеты на Луну начиная  с 1964 г. американскими космическими аппаратами серии «Рейнджер», открытие кратеров на Марсе и Меркурии, а затем на спутниках планет и астероидах, подвели окончательный итог в этой дискуссии, продолжавшейся более 100 лет. Метеоритная теория теперь является общепринятой.

Экспедиции американских астронавтов на Луну (1969-1972 гг.), посадки советских автоматических станций «Луна-16, 20 и 24» (1970-1976 гг.), доставлявших на Землю лунный грунт привели к возникновению новой науки - лунной минералогии. Лунные минералы попали в руки специалистов. Это позволило минерологам сравнивать их строение и состав с земными минералами и метеоритами.

Прежде всего, по содержанию радиоактивных изотопов был определен возраст лунных пород. Древнейшие из них, как показало исследование урано-свинцовым методом, образовались 4,46 млрд. лет назад. Похожие результаты дало применение стронциевого метода. Но ведь почти таков же (4,6 млрд. лет) возраст древнейших горных пород Земли и метеоритов. Значит, именно тогда, около 4,5 млрд. лет назад, сформировалась Солнечная система, в том числе Земля, Луна и те тела, осколки которых прилетают к нам в виде метеоритов. Анализ лунных минералов позволил понять, в чём состоят различия между материками и морями на Луне. Выяснилось, что моря покрыты вулканическими породами, в основном базальтами. Они имеют округлую форму, ровную поверхность, об относительной молодости которой говорит не только радиоактивный анализ, но и сравнительно малое число кратеров, образованных ударами крупных метеоритов. Все это показывает, что «моря» - результат грандиозных лавовых излияний из недр Луны, вызываемых ударами об её поверхность небольших астероидов.

Радиоактивный анализ показал, что большинство Лунных Морей (Море Паров, Море Ясности, Море Спокойствия, Океан Бурь) образовались 4 млрд. лет назад. Несколько моложе Море Дождей: со времени его возникновения прошло 3,87 млрд. лет. Вероятно, в этот период на Луну выпадали остатки тел, из которого сформировались Земля и Луна.

Под корой расположена мантия, в которой, подобно земной, можно выделить верхнюю, среднюю и нижнюю. Толщина верхней мантии около250 км, а средней примерно500 км, и ее граница с нижней мантией расположена на глубине около1000 км. До этого уровня скорости поперечных волн почти постоянны, и это означает, что вещество недр находится в твердом состоянии, представляя собой мощную и относительно холодную литосферу, в которой долго не затухают сейсмические колебания. На границе с нижней мантией температуры приближаются к температурам плавления, отсюда начинается сильное поглощение сейсмических волн. Эта область представляет собой лунную астеносферу.

В самом центре, по-видимому, находится небольшое жидкое ядро радиусом менее 350 километров, через которое не проходят поперечные волны. Ядро может быть железосульфитным либо железным; в последнем случае оно должно быть меньше, что лучше согласуется с оценками распределения плотности по глубине. Его масса, вероятно, не превышает 2 % от массы всей Луны. Температура в ядре зависит от его состава и, видимо, заключена в пределах 1300 - 1900 К. Нижней границе отвечает предположение об обогащенности тяжелой фракции лунного протовещества серой, преимущественно в виде сульфидов, и образовании ядра из эвтектики Fe – FeS с температурой плавления (слабо зависящей от давления) около 1300 К. С верхней границей лучше согласуется предположение об обогащенности протовещества Луны легкими металлами (Mg, Са, Na, Аl), входящими вместе с кремнием и кислородом в состав важнейших породообразующих минералов основных и ультраосновных пород - пироксенов и оливинов. Последнему предположению благоприятствует и пониженное содержание в Луне железа и никеля, на что указывает ее низкая средняя площадь.

Вы так же можете ознакомиться с другими материалами сайта:

Всех читателей сайта очень прошу делиться статьями сайта в соц.сетях.Заранее благодарю. Admin.

Эта запись опубликована в рубрике Лунная минералогия с метками .

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая кнопку "Отправить комментарий", Вы даете сайту "Почти всё про Луну" согласие на обработку ваших персональных данных в соответствии с федеральным законом от 27.07.2006 года 152-Ф3 "О персональных данных".