Articles

Måneklipper og jord

generelle egenskaber

som nævnt ovenfor omfatter måneregolitten klippefragmenter i en kontinuerlig fordeling af partikelstørrelser. Den indeholder en fin fraktion-snavset i karakter-der for nemheds skyld kaldes jord. Udtrykket indebærer imidlertid ikke et biologisk Bidrag til dets oprindelse, som det gør på jorden.

basaltprøve fra Månen

Basaltprøve returneret fra Månen af Apollo 15 astronauter i 1971. Den mørke basaltsten, samlet nær Hadley Rille på kanten af Imbrium-bassinet (Mare Imbrium), er omkring 13 cm (5, 1 tommer) lang og er repræsentativ for mare-lavaerne, der fyldte bassinet for 3, 3 milliarder år siden, flere hundrede millioner år efter den påvirkning, der skabte Imbrium. Dens talrige vesikler blev dannet af gasbobler, der var til stede i lavaen, da den størknede.

NASA

næsten alle klipperne på månens overflade er vulkanske—de dannede sig fra afkøling af lava. (Derimod er de mest udbredte klipper udsat på jordens overflade sedimentære, hvilket krævede virkningen af vand eller vind for deres dannelse. De to mest almindelige typer er basalter og anorthositter. Månebasalterne, relativt rige på jern og mange også i titanium, findes i maria. I højlandet er klipperne stort set anorthositter, som er relativt rige på aluminium, calcium og silicium. Nogle af klipperne i både maria og højlandet er breccias; dvs.de er sammensat af fragmenter produceret ved en indledende påvirkning og derefter reagglomereret af senere påvirkninger. De fysiske sammensætninger af månebreccias spænder fra ødelagte og stødændrede fragmenter, kaldet klaster, til en matrice af fuldstændigt slagsmeltet materiale, der har mistet sin oprindelige mineralkarakter. Den gentagne slaghistorie for en bestemt sten kan resultere i en breccia svejset enten til en stærk, sammenhængende masse eller til en svag, smuldrende blanding, hvor matricen består af dårligt aggregerede eller metamorfoserede fragmenter. Massiv grundfjeld—det vil sige grundfjeld, der ikke udgraves af naturlige processer-er fraværende fra de hidtil indsamlede måneprøver.

breccia prøve fra Månen

Breccia prøve returneret fra Månen af Apollo 15 astronauter i 1971. 6 cm (2,4 tommer) på tværs, blev fundet ved Spur Crater ved foden af Apennine range, en del af materialet skubbet op af Imbrium impact. Dating fra dannelsen af Imbrium-bassinet, det er sammensat af ødelagte og stødændrede fragmenter smeltet sammen under påvirkningen.

NASA/Lunar Planetary Institute

Månejord er afledt af måneklipper, men de har en særpræg. De repræsenterer slutresultatet af mikrometeoroid bombardement og af månens termiske, partikelformede og strålingsmiljøer. I den gamle fortid strømmede strømmen af påvirkende kroppe, hvoraf nogle var ret store, vendte—eller “gardened”—Månens overflade til en dybde, der er ukendt, men kan have været så meget som titusinder af kilometer. Da hyppigheden af store påvirkninger faldt, blev havedybden lavere. Det anslås, at den øverste centimeter af overfladen på et bestemt sted i øjeblikket har en 50 procent chance for at blive vendt hvert million år, mens den øverste millimeter i samme periode vendes et par dusin gange, og den yderste tiendedel af en millimeter gardenes hundreder af gange. Et resultat af denne proces er tilstedeværelsen i jorden af en stor brøkdel af glasagtige partikler, der danner agglutinater, aggregater af månens jordfragmenter sat i en glasagtig cement. Agglutinatfraktionen er et mål for jordens modenhed-dvs., hvor længe en bestemt prøve har været udsat for den fortsatte regn af små påvirkninger.

selvom de kemiske og mineralogiske egenskaber ved jordpartikler viser, at de stammer fra indfødte måneklipper, indeholder de også små mængder meteoritisk jern og andre materialer fra påvirkende kroppe. Flygtige stoffer fra kometer, såsom kulstofforbindelser og vand, forventes for det meste at blive drevet af den varme, der genereres af påvirkningen, men de små mængder kulstof, der findes i månejord, kan omfatte atomer af kometisk Oprindelse.

fodaftryk på Månen

sammenhængskraft af månens jord, demonstreret kvalitativt i et skarpt defineret boot print efterladt på Månen af den amerikanske astronaut Edvin Aldrin under Apollo 11-missionen juli 1969. Aldrin fotograferede trykket som en del af en undersøgelse af jordens natur og dens komprimeringsadfærd. Dette billede er også blevet et ikon for det første besøg af mennesker til en anden verden.

NASA

diskrete partikler af månens jord

diskrete partikler af månens jord vist i en forstørret visning, en del af prøverne af MÅNEMATERIALE returneret af Apollo-astronauter. De små fragmenter er produkterne fra pulverisering af klipper med milliarder af år med meteorit-og kometpåvirkninger, og de er blevet modificeret af varme, stråling, og bombardement af atom-og subatomære partikler ved Månens overflade. Større klippetyper repræsenteret inkluderer basalt, anorthositeog breccia. Også til stede er skinnende kugler af glas, der dannede sig i slagene og størknede som individuelle dråber. En del af en millimeter skala er synlig i nederste venstre hjørne.

NASA

en fascinerende og videnskabeligt vigtig egenskab af månens jord er implantationen af solvindpartikler. Uhindret af atmosfæriske eller elektromagnetiske effekter ankommer protoner, elektroner og atomer med hastigheder på hundreder af kilometer i sekundet og drives ind i de yderste overflader af jordkorn. Månens jord indeholder således en samling materiale fra solen. På grund af deres havearbejde historie, jord opnået fra forskellige dybder har været udsat for solvinden på overfladen på forskellige tidspunkter og kan derfor afsløre nogle aspekter af gammel soladfærd. Ud over dets videnskabelige interesse, dette implantationsfænomen kan have konsekvenser for langvarig menneskelig beboelse af Månen i fremtiden, som diskuteret i afsnittet Lunar resources nedenfor.

de kemiske og mineralske egenskaber ved måneklipper og jord indeholder spor til Månens historie, og undersøgelsen af måneprøver er blevet et omfattende videnskabsområde. Hidtil har forskere opnået månemateriale fra tre kilder: seks amerikanske Apollo-Månelandingsmissioner (1969-72), som samlet bragte næsten 382 kg (842 Pund) prøver tilbage; tre sovjetiske Luna automatiserede prøveudtagningsmissioner (1970-76), der returnerede omkring 300 gram (0,66 Pund) materiale; og videnskabelige ekspeditioner til Antarktis, som har samlet meteoritter på isfelterne siden 1969. Nogle af disse meteoritter er klipper, der blev sprængt ud af Månen af påvirkninger, fundet vej til Jorden og er blevet bekræftet som månens oprindelse i sammenligning med de prøver, der blev returneret af rumfartøjer.

mineralbestanddelene i en sten afspejler dens kemiske sammensætning og termiske historie. Rock teksturer-dvs. former og størrelser af mineralske korn og arten af deres grænseflader—give fingerpeg om de betingelser, hvorunder klippen afkølet og størknet fra en smelte. De mest almindelige mineraler i måneklipper er silikater (herunder ilmenit, spinelog et mineral opdaget i klipper indsamlet af Apollo 11 astronauter og navngivet armalcolite, et ord lavet af de første bogstaver i astronauternes efternavne—Armstrong, Aldrinog Collins). Månemineralernes egenskaber afspejler de mange forskelle mellem Månens historie og Jordens historie. Månesten ser ud til at have dannet sig i det næsten totale fravær af vand. Mange mindre mineralbestanddele i måneklipper afspejler historien om dannelse af månemantel og skorpe (se afsnittet oprindelse og udvikling nedenfor), og de bekræfter hypotesen om, at de fleste klipper nu findes på månens overflade dannet under reducerende forhold—dvs.dem, hvor ilt var knappe.

Moon rock; et scanningselektronmikroskopbillede af pyroksen og plagioklasekrystaller (henholdsvis de lange og de korte krystaller), der voksede i et hulrum i et fragment af månesten samlet under Apollo 14-missionen.

NASA