Articles

maansteen en aarde

Algemene kenmerken

zoals hierboven vermeld, bestaat de maanregoliet uit rotsfragmenten in een continue verdeling van deeltjesgroottes. Het bevat een fijne fractie-vuilachtig van karakter-die, voor het gemak, aarde wordt genoemd. De term, echter, impliceert niet een biologische bijdrage aan zijn oorsprong zoals het doet op aarde.

basaltmonster van de maan

Basaltmonster van de maan teruggestuurd door Apollo 15-astronauten in 1971. De donkere basalt rots, verzameld bij Hadley Rille aan de rand van het Imbrium Basin (Mare Imbrium), is ongeveer 13 cm (5,1 inch) lang en is representatief voor de mare lavas die het bassin 3,3 miljard jaar geleden vulde, enkele honderden miljoen jaar na de impact die Imbrium creëerde. Zijn talrijke blaasjes werden gevormd uit gasbellen aanwezig in de lava toen het stolde.

NASA

bijna alle stenen aan het maanoppervlak zijn stolling—ze zijn gevormd door de afkoeling van lava. (In tegenstelling, de meest voorkomende stenen blootgesteld aan het aardoppervlak zijn sedimentair, die de werking van water of wind nodig voor hun vorming. De twee meest voorkomende soorten zijn basalten en anorthosieten. De maanbasalten, relatief rijk aan ijzer en vele ook in titanium, worden gevonden in de maria. In de hooglanden zijn de rotsen grotendeels anorthosieten, die relatief rijk zijn aan aluminium, calcium en silicium. Sommige van de rotsen in zowel de maria en de hooglanden zijn breccias; dat wil zeggen, ze zijn samengesteld uit fragmenten geproduceerd door een eerste inslag en vervolgens reaglomered door latere inslagen. De fysische composities van Lunar breccias variëren van gebroken en schokgewijzigde fragmenten, clasten genaamd, tot een matrix van volledig inslagsmolten materiaal dat zijn oorspronkelijke minerale karakter heeft verloren. De herhaalde inslaggeschiedenis van een bepaald gesteente kan resulteren in een breccie gelast tot een sterke, coherente massa of in een zwak, kruimelig mengsel waarin de matrix bestaat uit slecht geaggregeerde of metamorfoseerde fragmenten. Massieve gesteente—dat wil zeggen, gesteente niet opgegraven door natuurlijke processen-is afwezig in de maan monsters tot nu toe verzameld.

Breccia sample from the Moon

Breccia sample returned from the Moon by Apollo 15 astronauten in 1971. Het gesteente, dat ongeveer 6 cm breed is, werd gevonden bij Spur Crater aan de voet van de Apennijnen, een deel van het materiaal dat omhoog werd geduwd door de Imbrium impact. Daterend uit de vorming van het Imbrium bekken, is het samengesteld uit gebroken en schokveranderende fragmenten die tijdens de botsing met elkaar zijn gesmolten.

NASA / Lunar Planetary Institute

Maangronden zijn afgeleid van maanstenen, maar ze hebben een onderscheidend karakter. Ze vertegenwoordigen het eindresultaat van micrometeoroïdenbombardement en van de thermische, deeltjes-en stralingsomgevingen van de maan. In het oude verleden heeft de stroom van stootende lichamen, waarvan sommige vrij groot waren, het maanoppervlak omgebogen—of “tuiniert”—tot een diepte die onbekend is, maar die wel tientallen kilometers kan zijn geweest. Naarmate de frequentie van grote inslagen daalde, werd de tuindiepte ondieper. Er wordt geschat dat de bovenste centimeter van het oppervlak op een bepaalde site momenteel een 50 procent kans om te worden omgedraaid elke miljoen jaar, terwijl in dezelfde periode de bovenste millimeter wordt omgedraaid een paar dozijn keer en de buitenste tiende van een millimeter wordt getooid honderden keren. Een resultaat van dit proces is de aanwezigheid in de bodem van een grote fractie van glasachtige deeltjes vormen agglutinaten, aggregaten van maan bodemfragmenten in een glasachtig cement. De agglutinaatfractie is een maat voor de rijpheid van de bodem-d.w.z., van hoe lang een bepaald monster is blootgesteld aan de voortdurende regen van kleine inslagen.

hoewel de chemische en mineralogische eigenschappen van bodemdeeltjes aantonen dat ze afkomstig zijn van inheemse maanstenen, bevatten ze ook kleine hoeveelheden meteorietijzer en andere materialen van botslichamen. Vluchtige stoffen uit kometen, zoals koolstofverbindingen en water, zouden naar verwachting meestal worden verdreven door de warmte die wordt gegenereerd door de impact, maar de kleine hoeveelheden koolstof die in de maanbodem worden gevonden, kunnen atomen van komeetachtige oorsprong bevatten.

footprint on the Moon

samenhang van de maanbodem, kwalitatief aangetoond in een helder gedefinieerde bootafdruk achtergelaten op de maan door de Amerikaanse astronaut Edwin Aldrin tijdens de Apollo 11 missie, juli 1969. Aldrin fotografeerde de afdruk als onderdeel van een studie naar de aard van de bodem en zijn verdichtingsgedrag. Dit beeld is ook een icoon geworden van het eerste bezoek van mensen aan een andere wereld.

NASA

discrete deeltjes van de maanbodem

Discrete deeltjes van de maanbodem getoond in een vergrote weergave, deel van de maanmonsters materiaal teruggestuurd door Apollo-astronauten. De kleine fragmenten zijn het product van de verpulvering van rotsen door miljarden jaren van meteoriet-en komeetinslagen, en ze zijn gemodificeerd door hitte, straling en bombardementen door atomaire en subatomaire deeltjes op het maanoppervlak. Belangrijke rotstypes zijn basalt, anorthosite en breccia. Ook aanwezig zijn glanzende sferules van glas dat gevormd in de effecten en gestold als individuele druppels. Een deel van een millimeter schaal is zichtbaar in de linkerbenedenhoek.

NASA

een fascinerende en wetenschappelijk belangrijke eigenschap van maanbodems is de implantatie van zonnewind deeltjes. Ongehinderd door atmosferische of elektromagnetische effecten, komen protonen, elektronen en atomen met snelheden van honderden kilometers per seconde en worden in de buitenste oppervlakken van bodemkorrels gedreven. Maangronden bevatten dus een verzameling materiaal van de zon. Door hun tuingeschiedenis zijn bodems die uit verschillende diepten zijn verkregen, op verschillende tijdstippen blootgesteld aan de zonnewind aan het oppervlak en kunnen daardoor bepaalde aspecten van het oude zonnegedrag blootleggen. Naast zijn wetenschappelijk belang, kan dit implantatiefenomeen implicaties hebben voor de lange termijn menselijke bewoning van de Maan in de toekomst, zoals besproken in de sectie Maanbronnen hieronder.

de chemische en minerale eigenschappen van maanstenen en bodems bevatten aanwijzingen voor de geschiedenis van de Maan, en de studie van maanmonsters is uitgegroeid tot een uitgebreid gebied van de wetenschap. Tot op heden hebben wetenschappers maanmateriaal verkregen uit drie bronnen: zes U. S. Apollo Maanlandingsmissies (1969-72), die gezamenlijk bijna 382 kg (842 pond) stalen terugbrachten; drie Sovjet Luna geautomatiseerde sampling missies (1970-76), die ongeveer 300 gram (0,66 Pond) materiaal terug; en wetenschappelijke expedities naar Antarctica, die meteorieten hebben verzameld op de ijsvelden sinds 1969. Sommige van deze meteorieten zijn rotsen die door inslagen uit de maan zijn gestraald, hun weg naar de aarde hebben gevonden, en zijn bevestigd als Maan in oorsprong door vergelijking met de monsters teruggestuurd door ruimtevaartuigen.

de minerale bestanddelen van een gesteente weerspiegelen zijn chemische samenstelling en thermische geschiedenis. Rock texturen-d.w.z., de vormen en afmetingen van minerale korrels en de aard van hun raakvlakken—geven aanwijzingen over de omstandigheden waaronder het gesteente afkoelde en stolde uit een smelting. De meest voorkomende mineralen in maanrotsen zijn silicaten (waaronder pyroxeen, olivijn en veldspaat) en oxiden (waaronder ilmeniet, spinel en een mineraal ontdekt in rotsen verzameld door Apollo 11 astronauten en genaamd armalcoliet, een woord gemaakt van de eerste letters van de achternamen van de Astronauten—Armstrong, Aldrin en Collins). De eigenschappen van maanmineralen weerspiegelen de vele verschillen tussen de geschiedenis van de Maan en die van de aarde. Maanstenen lijken gevormd te zijn in de bijna totale afwezigheid van water. Veel minder belangrijke minerale bestanddelen in maanrotsen weerspiegelen de geschiedenis van de vorming van de maanmantel en de korst (zie de sectie oorsprong en evolutie hieronder), en ze bevestigen de hypothese dat de meeste stenen nu gevonden op het maanoppervlak gevormd onder reducerende omstandigheden—dat wil zeggen, die waarin zuurstof schaars was.

maansteen; crystals

een scanning-elektronenmicroscoop foto van pyroxeen en plagioclase kristallen (respectievelijk de lange en de korte kristallen) die groeiden in een holte in een fragment van maansteen verzameld tijdens de Apollo 14 missie.

NASA