Articles

skały księżycowe i gleba

Charakterystyka ogólna

jak wspomniano powyżej, regolit księżycowy zawiera fragmenty skał w ciągłym rozkładzie wielkości cząstek. Zawiera drobną frakcję-brudną w charakterze-która dla wygody nazywana jest glebą. Termin ten nie oznacza jednak biologicznego wkładu w jego pochodzenie, jak ma to miejsce na Ziemi.

próbka bazaltowa z Księżyca

próbka bazaltowa zwrócona z księżyca przez astronautów Apollo 15 w 1971 roku. Ciemna skała bazaltowa, zebrana w pobliżu Hadley Rille na skraju basenu Imbrium (Mare Imbrium), ma około 13 cm (5,1 cala) długości i jest przedstawicielem mare lavas, która wypełniła basen 3,3 miliarda lat temu, kilkaset milionów lat po uderzeniu, które spowodowało powstanie Imbrium. Jego liczne pęcherzyki powstały z pęcherzyków gazu obecnych w lawie, gdy się zestaliła.

NASA

prawie wszystkie skały na powierzchni Księżyca są magmowe—powstały z ochłodzenia się lawy. (W przeciwieństwie do tego, najbardziej rozpowszechnione skały odsłonięte na powierzchni Ziemi są osadowe, co wymagało działania wody lub wiatru do ich powstania.) Dwa najczęściej spotykane rodzaje to bazalty i anortozyty. Księżycowe bazalty, stosunkowo bogate w żelazo, a wiele także w Tytan, znajdują się w maria. W górach Skały są w dużej mierze anortozytami, które są stosunkowo bogate w glin, wapń i krzem. Niektóre skały zarówno w Marii, jak i na wyżynach są breccias, tzn. składają się z fragmentów powstałych w wyniku początkowego uderzenia, a następnie reagglomerowanych przez późniejsze uderzenia. Fizyczne składy księżycowych breccias wahają się od połamanych i zmienionych wstrząsami fragmentów, zwanych klastrami, do matrycy całkowicie stopionego materiału, który stracił swój pierwotny mineralny charakter. Powtarzająca się historia uderzeń danej skały może prowadzić do powstania breccia zespawanego albo w mocną, spójną masę, albo w słabą, kruchą mieszaninę, w której matryca składa się ze słabo zagregowanych lub przeobrażonych fragmentów. Masywne podłoże skalne-to jest podłoże skalne, które nie zostało wydobyte przez naturalne procesy—nie ma w dotychczas zebranych próbkach księżycowych.

próbka breccia z Księżyca

próbka Breccia zwrócona z księżyca przez astronautów Apollo 15 w 1971 roku. Skała, która mierzy około 6 cm (2.4 cala) średnicy, została znaleziona w kraterze Spur u podnóża pasma Apenińskiego, część materiału popchniętego przez uderzenie Imbrium. Pochodzi z powstania basenu Imbrium, składa się z pękniętych i zmienionych w wstrząsy fragmentów połączonych ze sobą podczas uderzenia.

NASA/Lunar Planetary Institute

gleby księżycowe pochodzą ze skał księżycowych, ale mają charakterystyczny charakter. Reprezentują one końcowy efekt bombardowania mikrometeoroidami oraz środowiska termicznego, pyłowego i radiacyjnego Księżyca. W starożytnej przeszłości strumień uderzających ciał, z których niektóre były dość duże, przewrócił—lub „ogrodzony” – powierzchnię księżyca na głębokość nieznaną, ale mogła wynosić nawet dziesiątki kilometrów. W miarę zmniejszania się częstotliwości dużych uderzeń głębokość ogrodów stawała się płytsza. Szacuje się, że górny centymetr powierzchni w danym miejscu ma obecnie 50 procent szans na obracanie się co milion lat, podczas gdy w tym samym okresie górny milimetr jest obracany kilkadziesiąt razy, a najbardziej zewnętrzna dziesiąta milimetra jest ogrodowana setki razy. Jednym z efektów tego procesu jest obecność w glebie dużej frakcji cząstek szklistych tworzących aglutynaty, skupiska fragmentów ziemi księżycowej osadzonych w szklistym cemencie. Frakcja aglutynowa jest miarą dojrzałości gleby-tj., jak długo dana próbka była narażona na ciągły deszcz małych uderzeń.

chociaż właściwości chemiczne i Mineralogiczne cząstek gleby wskazują, że pochodzą one z rodzimych skał księżycowych, zawierają również niewielkie ilości meteorytowego żelaza i innych materiałów pochodzących z ciał uderzających. Lotne substancje z komet, takie jak związki węgla i woda, powinny być w większości wypierane przez ciepło generowane przez uderzenie, ale niewielkie ilości węgla znajdujące się w glebach księżycowych mogą obejmować Atomy pochodzenia kometarnego.

ślad na Księżycu

spójność gleby księżycowej, zademonstrowana jakościowo w precyzyjnie zdefiniowanym odcisku buta pozostawionym na Księżycu przez amerykańskiego astronautę Edwina Aldrina podczas misji Apollo.11 misja, lipiec 1969. Aldrin sfotografował odcisk w ramach badań nad naturą gleby i jej zachowaniem zagęszczającym. Obraz ten stał się również ikoną pierwszej wizyty ludzi w innym świecie.

NASA

dyskretne cząstki księżycowej gleby

dyskretne cząstki księżycowej gleby pokazane w powiększeniu, część próbek materiału księżycowego zwrócona przez astronautów Apollo. Maleńkie fragmenty są produktami sproszkowania skał przez miliardy lat uderzeń meteorytów i komet, i zostały zmodyfikowane przez ciepło, promieniowanie i bombardowanie przez atomowe i subatomowe cząstki na powierzchni Księżyca. Główne reprezentowane typy skał to bazalt, anortosyt i breccia. Obecne są również błyszczące kuleczki szkła, które uformowały się w uderzeniach i zestaliły jako pojedyncze kropelki. Część milimetrowej skali jest widoczna w lewym dolnym rogu.

NASA

fascynującą i naukowo ważną właściwością gleb księżycowych jest wszczepienie cząstek wiatru słonecznego. Protony, elektrony i Atomy, bez wpływu atmosferycznego lub elektromagnetycznego, docierają z prędkością setek kilometrów na sekundę i są wbijane w najbardziej zewnętrzne powierzchnie ziaren gleby. Gleby księżycowe zawierają więc zbiór materiału Ze Słońca. Ze względu na swoją historię ogrodniczą gleby uzyskiwane z różnych głębokości były narażone na wiatr słoneczny na powierzchni w różnym czasie i dlatego mogą ujawnić niektóre aspekty starożytnego zachowania słonecznego. Oprócz zainteresowań naukowych, to zjawisko implantacji może mieć wpływ na długoterminowe zamieszkiwanie księżyca przez człowieka w przyszłości, co omówiono w sekcji Zasoby księżycowe poniżej.

właściwości chemiczne i mineralne skał i gleb księżycowych zawierają wskazówki do historii Księżyca, a badanie próbek księżycowych stało się rozległą dziedziną nauki. Do tej pory naukowcy uzyskali materiał księżycowy z trzech źródeł: sześciu amerykańskich misji lądowania na Księżycu Apollo (1969-72), które łącznie przyniosły prawie 382 kg (842 funty) próbek; trzy radzieckie misje automatycznego pobierania próbek Łuny (1970-76), które zwróciły około 300 gramów (0,66 funta) materiału; oraz ekspedycje naukowe na Antarktydę, które zbierały meteoryty na polach lodowych od 1969 roku. Niektóre z tych meteorytów to skały, które zostały wyrzucone z księżyca przez uderzenia, znalazły drogę na ziemię i zostały potwierdzone jako pochodzenia księżycowego w porównaniu z próbkami zwróconymi przez statki kosmiczne.

składniki mineralne skały odzwierciedlają jej skład chemiczny i historię termiczną. Tekstury skalne-czyli, kształty i rozmiary ziaren mineralnych oraz charakter ich interfejsów-dostarczają wskazówek co do warunków, w jakich skała ochładzała się i krzepła ze stopu. Najczęściej spotykanymi minerałami w skałach księżycowych są krzemiany (w tym piroksen, oliwin i skaleń) i tlenki (w tym ilmenit, spinel i minerał odkryty w skałach zebranych przez astronautów Apollo 11 i nazwany armalcolite, słowo utworzone od pierwszych liter nazwisk astronautów—Armstrong, Aldrin i Collins). Właściwości księżycowych minerałów odzwierciedlają wiele różnic między historią Księżyca i ziemi. Wydaje się, że skały księżycowe powstały przy prawie całkowitym braku wody. Wiele drobnych składników mineralnych w skałach księżycowych odzwierciedla historię powstawania płaszcza i skorupy księżycowej (patrz sekcja pochodzenie i ewolucja poniżej) i potwierdzają hipotezę, że większość skał znajdujących się obecnie na powierzchni Księżyca tworzy się w Warunkach zmniejszających—tj. tych, w których brakowało tlenu.

; kryształy

skaningowo-elektronowo-mikroskopowe zdjęcie kryształów piroksenu i plagioklazu (odpowiednio długich i krótkich), które rosły we wnęce we fragmencie skały księżycowej zebranej podczas misji Apollo 14.

NASA