Внутреннее строение Луны
Имея среднюю плотность 3346,4 кг/м. 3 , [2] Луна дифференцированное представляет собой тело , состоящее из геохимически различных коры , мантии и планетарного ядра . Считается, что эта структура возникла в результате фракционной кристаллизации океана магмы вскоре после его образования около 4,5 миллиардов лет назад. Энергию, необходимую для плавления внешней части Луны, обычно приписывают гигантскому ударному событию, которое, как предполагается, сформировало систему Земля-Луна, и последующей повторной аккрецией материала на околоземной орбите. Кристаллизация этого океана магмы привела к образованию основной мантии и коры, богатой плагиоклазом .
Геохимическое картирование с орбиты предполагает, что кора Луны в основном имеет анортозитовый состав. [3] согласуется с гипотезой магматического океана. Что касается элементов, лунная кора состоит в основном из кислорода , кремния , магния , железа , кальция и алюминия , но также важных второстепенных и микроэлементов, таких как титан , уран , торий , калий , сера , марганец , хром. [4] и водород также присутствуют. По данным геофизических методов, толщина земной коры оценивается в среднем около 50 км. [5]
Частичное плавление мантии Луны привело к извержению морских базальтов на лунную поверхность. Анализ этих базальтов показывает, что мантия состоит преимущественно из минералов оливина , ортопироксена и клинопироксена , и что лунная мантия более богата железом, чем мантия Земли. Некоторые лунные базальты содержат большое количество титана (присутствующего в минерале ильмените ), что позволяет предположить, что мантия весьма неоднородна по составу. Было обнаружено, что лунные землетрясения происходят глубоко в мантии Луны, примерно на 1000 км под поверхностью. Они происходят с ежемесячной периодичностью и связаны с приливными напряжениями, вызванными эксцентричной орбитой Луны вокруг Земли. Также было обнаружено несколько неглубоких лунных землетрясений с гипоцентрами, расположенными примерно в 100 км под поверхностью, но они происходят реже и, по-видимому, не связаны с лунными приливами. [5]
Основной
[ редактировать ]
Несколько доказательств указывают на то, что лунное ядро небольшое, с радиусом около 350 км или меньше. [5] Размер лунного ядра составляет всего около 20% размера самой Луны, в отличие от примерно 50%, как у большинства других земных тел. Состав лунного ядра точно не определен, но большинство полагают, что оно состоит из металлического сплава железа с небольшим количеством серы и никеля . Анализ изменяющегося во времени вращения Луны показывает, что ядро, по крайней мере, частично расплавлено. [6] В рамках сценария формирования гигантского удара формирование ядра Луны могло произойти в течение первых 100–1000 лет с момента начала ее аккреции из спутников. [7]
В 2010 году повторный анализ старых сейсмических данных Аполлона о глубоких лунных землетрясениях с использованием современных методов обработки подтвердил, что Луна имеет богатое железом ядро радиусом 330 ± 20 км . Тот же повторный анализ установил, что твердое внутреннее ядро из чистого железа имеет радиус 240 ± 10 км . Ядро окружено частично (от 10 до 30%) расплавленным слоем нижней мантии радиусом 480 ± 20 км (мощность ~150 км). Эти результаты подразумевают, что 40% ядра по объему затвердело. Плотность жидкого внешнего ядра около 5 г/см. 3 и он может содержать до 6% серы по весу. Температура в ядре, вероятно, составляет около 1600–1700 К (1330–1430 °С). [8]
В 2019 году повторный анализ почти 50-летних данных, собранных в ходе эксперимента Lunar Laser Ranging, с данными лунного гравитационного поля 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 381 ± 12 км . [9]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Морис, М.; Тоси, Н.; Швингер, С.; Брейер, Д.; Кляйне, Т. (1 июля 2020 г.). «Долгоживущий океан магмы на молодой Луне» . Достижения науки . 6 (28): eaba8949. Бибкод : 2020SciA....6.8949M . дои : 10.1126/sciadv.aba8949 . ISSN 2375-2548 . ПМЦ 7351470 . ПМИД 32695879 .
Текст и изображения доступны по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 . - ^ Что делает его вторым по плотности спутником Солнечной системы после Ио.
- ^ П. Люси и 12 соавторов П. (2006). «Понимание лунной поверхности и взаимодействия космоса и Луны». Обзоры по минералогии и геохимии . 60 (1): 83–219. Бибкод : 2006РвМГ...60...83Л . дои : 10.2138/rmg.2006.60.2 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «Что Чандраян-3 обнаружил на Луне: кислород, сера, железо, кремний» . Индостан Таймс . 30 августа 2023 г. Проверено 15 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с Марк Вечорек и 15 соавторов, MA (2006). «Строение и структура лунного интерьера» (PDF) . Обзоры по минералогии и геохимии . 60 (1): 221–364. Бибкод : 2006RvMG...60..221W . дои : 10.2138/rmg.2006.60.3 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 декабря 2014 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Дж. Г. Уильямс; С.Г. Турышев; Д. Х. Боггс; Дж. Т. Рэтклифф (2006). «Лунная лазерная локация: гравитационная физика, недра Луны и геодезия». Достижения в космических исследованиях . 37 (1): 67–71. arXiv : gr-qc/0412049 . Бибкод : 2006AdSpR..37...67W . дои : 10.1016/j.asr.2005.05.013 . S2CID 14801321 .
- ^ С. Сахиджпал; В. Гоял (2018). «Тепловая эволюция ранней Луны». Журнал метеорологии и планетологии . 53 (10): 2193–2211. arXiv : 2001.07123 . Бибкод : 2018M&PS...53.2193S . дои : 10.1111/maps.13119 . S2CID 134291699 .
- ^ Вебер, Р.К.; Лин, П.-Ю.; Гарнеро, Э.Дж.; Уильямс, К.; Логнон, П. (2011). «Сейсмическое обнаружение лунного ядра» . Наука . 331 (6015): 309–312. Бибкод : 2011Sci...331..309W . дои : 10.1126/science.1199375 . ПМИД 21212323 . S2CID 206530647 .
- ^ Вишванатан, В.; Рамбо, Н.; Фиенга, А.; Ласкар, Дж.; Гастино, М. (9 июля 2019 г.). «Наблюдательные ограничения на радиус и сжатие границы лунного ядра и мантии». Письма о геофизических исследованиях . 46 (13): 7295–7303. arXiv : 1903.07205 . Бибкод : 2019GeoRL..46.7295V . дои : 10.1029/2019GL082677 . S2CID 119508748 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Статьи о Луне в журнале Planetary Science Research Discoveries , включая статьи о внутренней структуре Луны.
