|
Действительно ли Луна богата железом
|
|
|
|
Луна - единственный естественный спутник Земли, скалистое небесное тело, которое обращается вокруг нашей планеты на среднем расстоянии около 384 000 километров. Наиболее общепринятым научным объяснением происхождения Луны является "гигантский удар", высокоэнергетическое столкновение протопланеты размером с Марс по имени Тейя с молодой "протоземлей" около 4,5 миллиардов лет назад. По мере того как новообразованная Луна остывала в океане горячей магмы, слои с различным содержанием железа и минеральным составом кристаллизовались, образуя структуру Луны, которую мы знаем сегодня.
|
|
|
|
На Луне нет ни погоды, ни тектонических плит, и поэтому ее внутренний состав и структура практически не изменились с момента ее образования. Поскольку Земля и Луна имеют общее происхождение, понимание внутреннего устройства Луны может послужить основой для изучения состава ранней Земли и эволюционной истории системы Земля–Луна.
|
|
|
|
По сей день информация о недрах Луны в основном почерпнута из лунных сейсмических данных, записанных сейсмометрами, установленными во время миссий НАСА "Аполлон". Однако для привязки скоростей сейсмических волн к конкретным минеральным составам требуется знание скоростей упругих волн минералов, составляющих лунную мантию, в условиях высокого давления и высоких температур. В отличие от земных минералов, данные об эластичности минералов лунной мантии, которые значительно обогащены железом по сравнению с их земными аналогами, все еще скудны.
|
|
|
|
|
|
|
Исследовательская группа GRC исследовала скорости P- и S-волн и плотность лунного ортопироксена до 5,5 ГПа и 1273 К, используя ультразвуковые методы в сочетании с синхротронными рентгеновскими измерениями на прессе с несколькими опорами на установке синхротронного излучения SPring-8 (Япония). Основываясь на недавно полученных данных об упругости в сочетании с литературными данными о богатом железом оливине, они смоделировали скорости P- и S-волн и плотность пород верхней мантии Луны. Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
|
|
|
|
Их модель показывает, что для объяснения сейсмологических наблюдений верхней мантии Луны на глубинах 40-740 км. Требуются породы лунной мантии, содержащие 20 мол.% железа. Это новое открытие имеет большое значение для формирования и эволюционной истории системы Земля–Луна, предполагая, что состав ударного элемента Тейя, возможно, был более плотным и богатым железом, чем считалось ранее. Это также говорит о том, что вулканизм и внутренняя динамика ранней Луны были более активными, что привело бы к более быстрому охлаждению и более долгоживущему лунному динамо.
|
|
|
|
Источник
|
