Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Смотрите также: Геология Луны
Внутреннее устройство Луны
Оливиновый базальт, собранный Аполлоном 15 .
Тепловое состояние Луны в возрасте 100 млн лет. [1]

Имея среднюю плотность 3,346.4  кг / м 3 , [2] Луна представляет собой дифференцированные тела, состоящие из геохимический отдельной коры , мантии и планетарного ядра . Эта структура , как полагают, результатом фракционной кристаллизации из в океане магмы вскоре после его образования около 4,5 миллиардов лет назад. Энергия, необходимая для расплавления внешней части Луны, обычно приписывается гигантскому удару.событие, которое, как предполагается, сформировало систему Земля-Луна, и последующее воссоздание материала на околоземной орбите. Кристаллизация этого магматического океана привела бы к образованию основной мантии и коры, богатой плагиоклазом .

Геохимическое картирование с орбиты предполагает, что кора Луны в основном анортозитовая по составу [3], что согласуется с гипотезой магматического океана. Что касается элементов, лунная кора состоит в основном из кислорода , кремния , магния , железа , кальция и алюминия , но также присутствуют важные второстепенные и микроэлементы, такие как титан , уран , торий , калий и водород . Основываясь на геофизических методах, толщина земной коры оценивается в среднем около 50 км. [4]

Частичное таяние мантии Луны привело к извержению морских базальтов на поверхности Луны. Анализ этих базальтов показывает, что мантия состоит преимущественно из минералов оливина , ортопироксена и клинопироксена , и что мантия Луны более богата железом, чем мантия Земли. Некоторые лунные базальты содержат большое количество титана (присутствующего в минерале ильмените ), что позволяет предположить, что мантия очень неоднородна по составу. Лунотрясениябыли обнаружены глубоко в мантии Луны, примерно на 1000 км ниже поверхности. Они происходят с ежемесячной периодичностью и связаны с приливными напряжениями, вызванными эксцентрической орбитой Луны вокруг Земли. Также было обнаружено несколько неглубоких лунотрясений с гипоцентрами, расположенными примерно на 100 км ниже поверхности, но они происходят реже и, по-видимому, не связаны с лунными приливами. [4]

Ядро [ править ]

Схематическое изображение внутреннего строения Луны

Несколько свидетельств указывают на то, что ядро ​​Луны маленькое, с радиусом около 350 км или меньше. [4] Размер ядра Луны составляет всего около 20% от размера самой Луны, в отличие от примерно 50%, как в случае большинства других земных тел. Состав лунного ядра четко не ограничен, но большинство полагает, что оно состоит из сплава металлического железа с небольшим количеством серы и никеля . Анализ изменяемых во времени вращений Луны показывает, что ядро, по крайней мере, частично расплавлено. [5]

В 2010 году повторный анализ старых сейсмических данных Аполлона о глубоких лунотрясениях с использованием современных методов обработки подтвердил, что Луна имеет богатое железом ядро ​​с радиусом 330 ± 20 км . Тем же реанализом установлено, что твердое внутреннее ядро ​​из чистого железа имеет радиус 240 ± 10 км . Ядро окружает частично (от 10 до 30%) расплавленный слой нижней мантии радиусом 480 ± 20 км (толщина ~ 150 км). Эти результаты означают, что 40% ядра по объему затвердели. Плотность жидкого внешнего ядра составляет около 5 г / см 3, и оно может содержать до 6% серы по весу. Температура в активной зоне, вероятно, порядка 1600–1700 К.[6]

Луна - Oceanus Procellarum («Океан бурь»)
Древние рифтовые долины - контекст.
Древние рифтовые долины - крупный план (авторская концепция).

В 2019 году повторный анализ почти 50-летних данных, собранных в эксперименте Lunar Laser Ranging, с данными лунного гравитационного поля из миссии GRAIL , показывает, что для расслабленного лунного жидкого ядра с негидростатическими литосферами уплощение ядра определяется как(2.2 ± 0,6) × 10 −4 с радиусами границы ядро-мантия как381 ± 12 км . [7]

См. Также [ править ]

  • Лунные ресурсы
  • Строение Земли

Ссылки [ править ]

  1. ^ Морис, М .; Грешить.; Schwinger, S .; Breuer, D .; Кляйне, Т. (1 июля 2020 г.). «Долгоживущий океан магмы на молодой Луне» . Успехи науки . 6 (28): eaba8949. DOI : 10.1126 / sciadv.aba8949 . ISSN  2375-2548 . Дата обращения 16 августа 2020 . Текст и изображения доступны по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  2. ^ Делая это второй плотнейший спутник в Солнечной системе после Ио
  3. ^ П. Люси и 12 соавторов, П. (2006). «Понимание лунной поверхности и взаимодействия космоса-Луны». Обзоры по минералогии и геохимии . 60 (1): 83–219. Bibcode : 2006RvMG ... 60 ... 83L . DOI : 10.2138 / rmg.2006.60.2 .
  4. ^ a b c Марк Вичорек и 15 соавторов, Массачусетс (2006). «Строение и структура лунного интерьера» (PDF) . Обзоры по минералогии и геохимии . 60 (1): 221–364. Bibcode : 2006RvMG ... 60..221W . DOI : 10.2138 / rmg.2006.60.3 . Архивировано из оригинального (PDF) 21 декабря 2014 года.
  5. ^ JG Уильямс; С.Г. Турышев; Д.Х. Боггс; Дж. Т. Рэтклифф (2006). «Наука о лазерной локации Луны: гравитационная физика, недра Луны и геодезия». Успехи в космических исследованиях . 37 (1): 67–71. arXiv : gr-qc / 0412049 . Bibcode : 2006AdSpR..37 ... 67W . DOI : 10.1016 / j.asr.2005.05.013 .
  6. ^ Вебер, RC; Lin, P.-Y .; Гарнеро, EJ; Уильямс, Q .; Логнонн, П. (2011). «Сейсмическое обнаружение ядра Луны» (PDF) . Наука . 331 (6015): 309–312. Bibcode : 2011Sci ... 331..309W . DOI : 10.1126 / science.1199375 . PMID 21212323 .  
  7. ^ Viswanathan, V .; Rambaux, N .; Fienga, A .; Laskar, J .; Гастино, М. (9 июля 2019 г.). «Ограничение наблюдений на радиус и сжатие границы лунного ядра и мантии». Письма о геофизических исследованиях . 46 . arXiv : 1903.07205 . DOI : 10.1029 / 2019GL082677 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Статьи о Луне в журнале Planetary Science Research Discoveries , включая статьи о внутреннем строении Луны.