Articles

månstenar och jord

Allmänna egenskaper

som noterats ovan innefattar månregoliten bergfragment i en kontinuerlig fördelning av partikelstorlekar. Den innehåller en fin fraktion-smutsliknande i karaktär-som för enkelhets skull kallas jord. Termen innebär emellertid inte ett biologiskt bidrag till dess ursprung som det gör på jorden.

basalt prov från månen

Basalt prov återvände från månen av Apollo 15 astronauter 1971. Den mörka basaltstenen, samlad nära Hadley Rille på kanten av Imbriumbassängen (Mare Imbrium), är cirka 13 cm (5, 1 tum) lång och är representativ för mare lavas som fyllde bassängen för 3, 3 miljarder år sedan, flera hundra miljoner år efter påverkan som skapade Imbrium. Dess många vesiklar bildades av bubblor av gas som finns i lavan när den stelnade.

NASA

nästan alla stenar på månytan är magmatiska—de bildades av kylning av lava. (Däremot är de vanligaste klipporna som exponeras på jordens yta sedimentära, vilket krävde verkan av vatten eller vind för deras bildning.) De två vanligaste typerna är basalter och anortositer. Månbasalterna, relativt rika på järn och många också i Titan, finns i maria. På höglandet är klipporna till stor del anortositer, som är relativt rika på aluminium, kalcium och kisel. Några av klipporna i både maria och höglandet är breccias; dvs de består av fragment som produceras av en initial påverkan och reagglomereras sedan av senare effekter. De fysiska kompositionerna av lunar breccias sträcker sig från brutna och chockförändrade fragment, kallade Klaster, till en matris av helt slagsmältat material som har förlorat sin ursprungliga mineralkaraktär. Den upprepade slaghistoriken för en viss sten kan resultera i en breccia svetsad antingen i en stark, sammanhängande massa eller i en svag, smulig blandning där matrisen består av dåligt aggregerade eller metamorfoserade fragment. Massiv berggrund—det vill säga berggrund som inte grävts ut av naturliga processer-saknas från de månprover som hittills samlats in.

breccia prov från månen

Breccia prov återvände från månen av Apollo 15 astronauter i 1971. Berget, som mäter cirka 6 cm (2,4 tum) över, hittades vid Spur Crater vid foten av Apenninområdet, en del av materialet som skjuts upp av Imbrium-påverkan. Dating från bildandet av Imbriumbassängen, den består av trasiga och chockförändrade fragment smälta samman under påverkan.

NASA / Lunar Planetary Institute

Månjord härrör från månstenar, men de har en särskiljande karaktär. De representerar slutresultatet av mikrometeoroid bombardemang och månens termiska, partikelformiga och strålningsmiljöer. I det gamla förflutet vände strömmen av påverkande kroppar, av vilka några var ganska stora, över—eller ”gardened”—månens yta till ett djup som är okänt men kan ha varit så mycket som tiotals kilometer. När frekvensen av stora effekter minskade blev trädgårdsdjupet grundare. Det uppskattas att den översta centimetern av ytan på en viss plats för närvarande har en 50 procent chans att vändas över varje miljon år, medan under samma period den övre millimetern vänds över ett par dussin gånger och den yttersta tiondelen av en millimeter är gardened hundratals gånger. Ett resultat av denna process är närvaron i jorden av en stor fraktion av glasartade partiklar som bildar agglutinater, aggregat av månjordfragment som sätts i en glasartad cement. Agglutinatfraktionen är ett mått på markmognad—dvs., hur länge ett visst prov har utsatts för det fortsatta regnet av små effekter.

även om de kemiska och mineralogiska egenskaperna hos jordpartiklar visar att de härleddes från inhemska månstenar, innehåller de också små mängder meteoritiskt järn och andra material från påverkande kroppar. Flyktiga ämnen från kometer, såsom kolföreningar och vatten, skulle förväntas drivas mestadels av värmen som genereras av påverkan, men de små mängderna kol som finns i månjord kan innefatta atomer av kometärt ursprung.

fotavtryck på månen

sammanhållning av månjord, demonstrerad kvalitativt i ett skarpt definierat startutskrift kvar på månen av den amerikanska astronauten Edwin Aldrin under Apollo 11-uppdraget, juli 1969. Aldrin fotograferade trycket som en del av en studie av jordens natur och dess komprimeringsbeteende. Denna bild har också blivit en ikon för det första besöket av människor till en annan värld.

NASA

diskreta partiklar av månjord

diskreta partiklar av månjord som visas i en förstorad vy, en del av proverna av MÅNMATERIAL som returneras av Apollo astronauter. De små fragmenten är produkterna av pulverisering av stenar med miljarder år av meteorit-och kometpåverkan, och de har modifierats av värme, strålning och bombardemang av atom-och subatomära partiklar vid månytan. Stora bergarter representerade inkluderar basalt, anortositoch breccia. Också närvarande är glänsande sfärer av glas som bildades i påverkan och stelnade som enskilda droppar. En del av en millimeterskala syns i det nedre vänstra hörnet.

NASA

en fascinerande och vetenskapligt viktig egenskap hos månjord är implantationen av solvindpartiklar. Obehindrat av atmosfäriska eller elektromagnetiska effekter, protoner, elektroner, och atomer anländer med hastigheter på hundratals kilometer per sekund och drivs in i de yttersta ytorna av jordkorn. Lunar jordar innehåller således en samling material från solen. På grund av sin trädgårdshistoria har jordar som erhållits från olika djup utsatts för solvinden vid ytan vid olika tidpunkter och kan därför avslöja vissa aspekter av gammalt solbeteende. Förutom sitt vetenskapliga intresse kan detta implantationsfenomen få konsekvenser för långsiktig mänsklig bostad av månen i framtiden, som diskuteras i avsnittet Lunar resources nedan.

de kemiska och mineraliska egenskaperna hos månstenar och jordar håller ledtrådar till månens historia, och studien av månprover har blivit ett omfattande vetenskapsområde. Hittills har forskare fått månmaterial från tre källor: sex amerikanska Apollo Månlandningsuppdrag (1969-72), som kollektivt tog tillbaka nästan 382 kg (842 Pund) prover; tre sovjetiska Luna automatiserade provtagningsuppdrag (1970-76), som återvände cirka 300 gram (0,66 Pund) material; och vetenskapliga expeditioner till Antarktis, som har samlat meteoriter på isfälten sedan 1969. Några av dessa meteoriter är stenar som sprängdes ut ur månen genom påverkan, hittade sig till jorden och har bekräftats som lunar ursprung i jämförelse med proverna som returneras av rymdfarkoster.

mineralbeståndsdelarna i en sten återspeglar dess kemiska sammansättning och termiska historia. Rock texturer-dvs., former och storlekar av mineralkorn och arten av deras gränssnitt—ger ledtrådar om de förhållanden under vilka berget kyldes och stelnade från en smälta. De vanligaste mineralerna i månstenar är silikater (inklusive pyroxen, olivin och fältspat) och oxider (inklusive ilmenit, spinel och ett mineral som upptäckts i stenar samlade av Apollo 11 astronauter och heter armalcolit, ett ord gjord av de första bokstäverna i astronauternas efternamn—Armstrong, Aldrin och Collins). Egenskaperna hos månmineraler återspeglar de många skillnaderna mellan månens historia och jordens. Lunar stenar verkar ha bildats i nästan total frånvaro av vatten. Många mindre mineralbeståndsdelar i månstenar återspeglar historien om bildandet av månmanteln och skorpan (se avsnittet ursprung och utveckling nedan), och de bekräftar hypotesen att de flesta stenar nu finns på månytan bildade under reducerande förhållanden—dvs de där syre var knappt.

Månsten; kristaller

ett skanningselektronmikroskopfotografi av pyroxen och plagioklas kristaller (de långa respektive korta kristallerna) som växte i ett hålrum i ett fragment av Månsten som samlades under Apollo 14-uppdraget.

NASA