Månens dragning: Läser kartan. Hej student Light of the Sun and Moon

Jordbävningar är ett frekvent fenomen, vilket också är en av de mest oförklarliga och mystiska naturkatastroferna. Forskare kan inte alltid säga med säkerhet vad som exakt orsakar dem, för att inte tala om aktuella prognoser och förebyggande åtgärder.

Månens gravitationsfält

Vi är väl medvetna om att månens gravitationsattraktion, tillsammans med solens gravitationsfält och trögheten från jordens rotation, påverkar bildandet av tidvatten. I andra delar av solsystemet orsakar gravitationsförhållandet mellan planeter och satelliter starka tektoniska fenomen.

Seismologer har länge undrat över den möjliga påverkan av vår egen satellits underskattade gravitationsfält. Naturligtvis är Månens tidvattenlåsning inte tillräckligt stark för att förvandla stenar på jorden till het lava, men det kan vara tillräckligt för att påverka svaga punkter i tektoniska plattkorsningar.

Tektoniska fel

I jordskorpan finns subduktionszoner - platser där en del av den tektoniska plattan störtar in i manteln och går under en annan del av jordskorpan. Dessa subduktionszoner är ett slags "svaga punkter" av tektonisk aktivitet, och det är nära dem som starka jordbävningar oftast inträffar.

Baserat på dessa data föreslog en grupp forskare från Tokyos universitet följande hypotes: eftersom subduktionszoner oftast är djupa förkastningar, kanske månens gravitationskraft är tillräckligt för att påverka divergensen av tektoniska plattor. Även om tidvattenlåsning på Månen kanske inte räcker för att initiera rörelse av hela plattan, kan det orsaka små sprickor, som i sin tur skapar en snöbollseffekt och leder till kraftiga skakningar.

Månens cykler

För att bekräfta hypotesen undersökte japanska forskare seismiska avläsningar från de senaste tjugo åren och jämförde dem med syzygier - månens, jordens och solens inriktning i en rak linje. Om månens longitud sammanfaller med solens longitud, observeras en nymåne på jorden, och månens och solens gravitationsfält kombineras och "drar" en av jordens halvklot mot sig själv. I fallet när månens longitud är motsatt solens longitud, observerar vi en fullmåne, och satellitens gravitationsfält "drar" en halvklot av jorden mot sig själv, och solens gravitationsfält attraherar den andra. I båda fallen når påverkan av extern gravitation på jordens yta sitt maximum och kan orsaka tektoniska rörelser.

Genom att jämföra data om jordbävningar med syzygier fick forskare intressanta data. Under fullmånar inträffade förödande jordbävningar i Indiska oceanen 2004, liksom en av de mest kraftfulla jordbävningar som registrerats i historien - i februari 2010 i Chile.

Under nymånen kunde månens och solens kombinerade gravitationsfält förklara orsakerna till den stora jordbävningen i östra Japan, som hade en förödande effekt på Tohoku-regionen i mars 2011.

Slutsatser

Denna studie är inte tillräckligt för att slutgiltigt bevisa sambandet mellan syzygier och jordbävningar. Indirekta bevis målar dock upp en helt övertygande bild av hur månen, tillsammans med ebb och flödet av tidvattnet, från tid till annan kan attrahera inte bara vatten utan också jordens yta.

Under de senaste decennierna har frågan om månens och solens möjliga inflytande på de tektoniska processer som sker på jorden och som utlöser mekanismerna för bildandet av jordbävningar uppstått alltmer. Till exempel blev det berömda San Andreas-felet platsen för bildandet av cirka 80 tusen små skakningar, knutna till månsyzygier.

Heterogeniteter i fördelningen av massor återspeglas i gravitationella anomalier. Gravitationsanomalier, det vill säga avvikelser av gravitationsvärdet från det "naturliga", normala värdet. Eftersom månen skiljer sig väldigt lite från bollen kan den normala potentialen betraktas som ett konstant värde. Parametrar för denna boll: genomsnittlig radie är 1738 km, medeldensitet 3,3440,004 g/cm, dimensionslöst tröghetsmoment .

Månens gravitationspotential skrivs vanligtvis i form av tre termer

var är den attraktiva potentialen, är centrifugalpotentialen, är tidvattenpotentialen. Den senare ger ett betydande bidrag till månens gravitationspotential. I föreläsningen som ägnas åt deformationen av en planets plana yta under påverkan av tidvattenstörningar, visade vi att den plana ytan är "sträckt" mot den attraherande kroppen. Månen kan approximeras av en triaxiell ellipsoid med halvaxlar, , m orienterad så att dess halvhuvudaxel är riktad mot jorden.

En detaljerad studie av månens figur blev möjlig först efter lanseringen av artificiella månsatelliter (ALS). Studien av månen utfördes dock långt före lanseringen av ISL. SAI-personalen M.U. Sagitov och N.P. Grushinsky fann, med hjälp av astrometriska observationer, att tyngdkraften på månens triaxiala ellipsoid varierar enligt lagen.

Var , . Denna formel visar att tyngdkraften mot polen inte ökar, som är fallet på jorden, utan minskar! Detta är kontraintuitivt. Dessutom är geometrisk kompression positiv:

Enligt Clairauts teorem, om månen är en jämviktskropp, då . Kanske är värdet onormalt litet? Mest troligt är månen inte en jämviktskropp. Den stoppade sin rotation efter att den hade fått sin hydrostatiska kompression och stelnade sedan. Alla dessa frågor ligger inom jord-månsystemets kosmogoni.

Under satellittiden har månens gravitationspotential bestämts flera gånger. Vi kommer bara att ange resultatet av Ferrari

Som vi ser ökar inte tyngdkraften mot polen, utan minskar.

Kartan över Ferrari-selenoiden visar tydligt en ökning av höjden på den plana ytan ovanför bollen mot jorden med 400 meter och över 300 meter på månens bortre sida. Det vill säga att selenoidens förlängning mot jorden är uppenbar. Det är sant att beräkningar visar att jordens tidvattenpotential är en storleksordning mindre! Låt oss föreställa oss lite. Vi vet att månen rör sig bort från oss på grund av jordens tidvattenverkan. En gång i tiden var månen mycket närmare oss, och tidvatteneffekten var mycket större än idag. Om månen var 2,7 gånger närmare, skulle tidvattenpåverkan kunna förklara den observerade förlängningen av selenoiden mot jorden. Men då följer slutsatsen att även då var månens rotation och dess rotation runt jorden synkrona!

Observationer av ISL gjorde det möjligt att bestämma månens gravitationsfält och från det regionala (som täcker stora områden) anomalier. För att fastställa lokala anomalier krävs att man utför fysiska experiment. Som vi redan nämnt utförde amerikanska astronauter gravitationsmätningar med hjälp av speciella mångravimetrar, men dessa mätningar var mycket få. En av de universella mätmetoderna är observation av en fritt fallande kropp. Den största svårigheten med att implementera metoden är att säkerställa noggrannheten för att bestämma accelerationen av en fritt fallkropp.

1968, ett år innan människan landade på månen, studerade de amerikanska forskarna P. Muller och U. Sjögren de radiella accelerationerna av ISL Lunar Orbiter 5. De hittade på haven där de måste vara negativ gravitationella anomalier, i verkligheten finns det stora positiv anomalier som inte kan förklaras av något annat än koncentrationen av tunga massor. De kallade sådana strukturer mascons (masskoncentrationer). Vid satellitflyghöjden (100 km) gravitationsavvikelser nådde 200 mGal och mer. I synnerhet över Regnhavet är gravitationsavvikelsen 250 mGal, över klarhetens hav - 220 mGal, över havet av kriser - 130 mGal. Olika "scenarier" för bildandet av dessa anomalier har föreslagits. Müller och Sjögren trodde själva att den positiva anomin skapades av en järn-nickel-meteorit som föll på Månen och stannade kvar i månskorpan. Senare vann denna hypotes. En kropp av asteroidstorlek faller på månen och bildar en "havssänkning". Denna depression skapar en liten negativ anomali. Vid den timmen stiger lavautbrott och fyller sprickorna tills fullständig isostatisk kompensation. Barken hårdnar, får hög hållfasthet och tål extra belastning utan deformation. Poolen är fylld med material, vilket skapar överskottsmassa, vilket ger en positiv gravitationsanomali. Det är sant att moderna data indikerar att lavautsläpp inte inträffade omedelbart, utan efter 0,5 miljarder år. Den negativa anomali som ursprungligen uppträdde försvinner, och skorpan blir isostatiskt kompenserad. En ganska stark skorpa kan motstå de resulterande lavautsläppen, och sedan 3 miljarder år tillbaka har den isostatiskt okompenserade skorpan haft positiva anomalier på grund av införandet av tätare massor från månens tarmar.

Månens gravitationsfält introducerar stort obehag, vilket troligen var orsaken till evolutionen. Det är mycket möjligt att det var månens historia som spelade en avgörande roll i alla evolutionära processer på jorden. Vi kom också fram till att det var ekvatorialbältszonen som var och är i ett tillstånd av maximalt obehag. Det betyder att det är här den biologiska evolutionen borde ha börjat.

31.3. Månens gravitationsfält

Låt oss överväga interaktionen som orsakas av påverkan av månens gravitationsfält på objekt på jorden, inklusive människor. I det här fallet finns det ingen direkt kontakt mellan månen och de kroppar som upplever dess gravitationsinflytande. Låt oss börja med månens gravitationseffekt på havsvatten. Denna effekt bestäms av arten av tidvattenkrafter, det vill säga bestäms av gravitationskraften hos vattenmolekyler som ligger på olika avstånd från månen. Naturligtvis är tidvattenkrafter mer betydande där skillnaden i dessa avstånd är betydande, det vill säga tidvattenkrafter manifesterar sig mest signifikant i hav som har större djup. Dessutom fungerar tidvattenkrafter bättre i närvaro av stora vattenvolymer. Detta kan förklaras av det faktum att både kraften och energin av gravitationsinteraktion är proportionell mot massan av de interagerande föremålen. Å ena sidan deltar månen i denna interaktion, å andra sidan deltar massan av vatten i reservoaren i den. Om reservoarens volym är liten, är kraften liten, och därför är det inte så lätt för den att manifestera sig. Om vattenmassan är stor blir både kraften och energin från gravitationsinteraktionen märkbar och till och med observerbar.

Vi kan överväga detta problem med hjälp av en visuell modell. Låt oss föreställa oss att jorden är svävande ovanför månen, som har ett gravitationsfält. Vattnet på jordklotet kan inte lämna jorden utan rinner in i den nedre delen av den upphängda jordklotet. Det mesta av vattnet rinner till en punkt som ligger på en rak linje som förbinder månens och jordens tyngdpunkter. Det är här som Månens gravitationseffekt på vatten på jordens yta är av största vikt, och det är här som den maximala höjningen av vattennivåerna i havet bör observeras. Dessutom roterar jordklotet runt sin axel så att platsen där vattnet strömmar ständigt förändras. Och då blir det tydligt varför tidvattnet är mer märkbart för stora vattenvolymer. Vi tror att det är så betydande ökningar av havsvattennivåerna inträffar under högvatten orsakade av månens gravitationsinflytande.

Det är inte stela system som utsätts för tidvattenkrafter, utan de som lättare deformeras. En spårvagn är till exempel ett ganska styvt föremål som i grova drag lätt tolererar moment av inbromsning och acceleration, så en spårvagn är ett system som har en stel struktur som är svagt mottaglig för deformation. Detta gjorde att vi kunde dra slutsatsen att vakuumdeformation beror på systemets styvhet, och systemets styvhet beror på hur detta system upprätthåller vakuumet i ett tillstånd av skiktning. Och det visar sig att ett stel system inte tillåter onödiga förändringar i dess struktur, i dess struktur. Ett sådant system i ett gravitationsfält är nästan inte föremål för deformationsförändringar. Och det finns system som lätt deformeras. Och dessa system kan kallas deformerbara system. Och dessa system påverkas lätt av gravitationsfält. Jordens vattentäcke visade sig vara det mest deformerbara. Hos människor är den mest stela strukturen skelettet, och den mest deformerbara är sannolikt hjärnan och nervcellerna. Celler består till stor del av vatten, och de mest rörliga, mest föränderliga cellerna i kroppen är nervceller, och följaktligen hjärnceller. Här finns den fysiska grunden för parapsykologins fenomen, och möjligen fenomenet synska. Och vi kan anta att poängen med största sannolikhet ligger just i systemets rörlighet, deformerbarhet, det vill säga vi tror att graden av deformerbarhet av systemet kan bero på de individuella egenskaperna hos en viss persons kropp. Om en person har sådana förmågor kan han bli en synsk.

Tillståndet för mänsklig komfort påverkas av jorden, månen och solen. Jordens gravitationsfält orsakar ett konstant tillstånd av obehag, som en person vänjer sig vid långt före sin födelse. Men just månen för med sig ständigt föränderligt obehag i detta tillstånd. Tillståndet av obehag beror på de relativa positionerna för jorden, solen och månen. Genom att känna till deras relativa positioner kan det antas att månen och solen medför ett tillstånd av obehag i större utsträckning i området för ekvatorbältet, eller bältet nära ekvatorn. Men detta är geografiskt sett ett ganska brett bälte, och vi tror att detta är den mest gynnsamma platsen för katastrofer. Och katastrofer inträffar oftast i ekvatorialzonen, det vill säga i zonen som ligger på jord-solaxeln.

Månen och dess gravitationsegenskaper har ett mer betydande inflytande på vår jord än solen, och ännu mer än de avlägsna zodiakkonstellationerna. Orsaken till tidvatten i haven och öppet hav är månens gravitationsfält. Solen orsakar också tidvatten, men denna påverkan från solen är obetydlig på grund av solens stora avstånd från jorden. Således borde Månens gravitationsfält ha det starkaste inflytandet på människans tillstånd. Och eftersom planet för månens omloppsbana lutar mot ekliptikans plan i en vinkel på endast omkring , så förblir vårt resonemang om ekvatorialbältets instabilitet och obehag giltiga. Endast orsaken till denna instabilitet visar sig vara månen och inte solen. Således kom vi till slutsatsen att månens gravitationsfält introducerar stort obehag, vilket troligen var orsaken till evolutionen. Det är mycket möjligt att det var månens historia som spelade en avgörande roll i alla evolutionära processer på jorden. Vi kom också fram till att det var ekvatorialbältszonen som var och är i ett tillstånd av maximalt obehag. Det betyder att det är här den biologiska evolutionen borde ha börjat.

På den här sidan nedan finns ett avsnitt av boken av Rabchevskaya O.V. " En värld född ur tomhet ».

I boken « En värld född ur tomhet » författaren gjorde det första försöket att förstå hur universum fungerar.

Boken innehåller felaktigheter som författaren försökte eliminera i den andra boken: "", som finns på webbplatsen. Alla avsnitt i boken "Universum som ett tillstånd av vakuum" tillgänglig via länkar i slutet av varje sida på webbplatsen.

bok « En värld född ur tomhet »

Sajten innehåller utvalda delar av boken "The World Born from Emptiness"

Månen och dess förhållande till jorden och solen har studerats av mänskligheten från antiken till nutid mer och mer intensivt och framgångsrikt. Frukterna av denna forskning fram till de senaste åren presenteras i många monografier och läroböcker. Det ligger utanför ramen för denna uppsats att granska tidigare studier, och i denna diskussion kommer vi att hänvisa läsaren till dem utan att gå in på detaljer och när de senaste uppgifterna diskuteras. Månytan består huvudsakligen av många kratrar som skapats till följd av kollisioner med jättemeteoriter. Detta gäller särskilt den osynliga sidan av Månen och de kontinentala områdena på dess synliga sida. De stora cirkulära haven: Regnhavet, Klarhetens hav, Krishavet, Nektarhavet, Fuktighetens hav och Östra havet - bildas som ett resultat av kollisioner med enorma meteoriter, och de grunda, oregelbundna haven består av översvämmade områden med magmatiskt material som täcker protokontinenter som liknar moderna kontinentala regioner. Dessa grunda hav har bergskedjor som framträder genom det mörka, utjämnade materialet och kan täcka områden som är "påverkande" hav, vars konturer har raderats av efterföljande händelser. Om sådana kollisioner inträffade på jorden (vilket verkar oundvikligt) skulle alla terrestra bergarter som fanns före kollisionen förvandlas till clastics. Eftersom magmatiska och sedimentära bergarter har bevarats på jordens yta i 3,5 eoner måste så många kollisioner ha inträffat vid en tidigare tidsperiod. Utstrålade kratrar (ofta små till storleken) och ett antal stora kratrar utan strålar bildades utan tvekan under alla geologiska tidsepoker. Stora hav tar formen av lavaflöden, eller vulkanisk aska eller vattensjöar.

Detta är naturligtvis inte sant, vilket framgår av frånvaron av vatten i månens stenar, men valet mellan andra möjligheter förblir öppet. Det finns också endogena explosionskratrar, och vissa forskare tror att det finns kalderor på månen. Författaren till detta kapitel tvivlar på förekomsten av stora kalderor på månen. Månens fysiska konstanter och dess bana är välkända. Några av dem visas i tabellen.

MÅNENS GRAVITATIONSFÄLT

Månens gravitationsfält har studerats i detalj med hjälp av satelliter i månbanan. Det har fastställts att detta fält kan representeras av vanliga serier i sfäriska övertoner endast när man använder ett stort antal termer. Michael och hans medarbetare har sammanställt de mest detaljerade tabellerna för konstanterna i Ekv.

Författarna påpekar att för en matematisk beskrivning av gravitationsfältet behövs termer upp till 13:e ordningen, och även i detta fall minskar inte konstanterna, vilket indikerar att Månens gravitationsfält är långt ifrån vad vi förväntade oss. få genom att studera rörelsen hos en liten kropp i fältet av gravitationskrafter från jorden, månen och solen, med hänsyn till rotationskrafternas centrifugalkrafter. I det senare fallet bör termerna efter C 2.0 vara lika med noll, vilket inte är sant. Av detta följer att fördelningen av massor inuti månen är mycket ojämn.

där A, B och C är tröghetsmomenten: A - i förhållande till axeln riktad mot jorden, B - i förhållande till öst-västaxeln och C - i förhållande till polaxeln, studerades noggrant av Koziel, som enl. till månlibrationer, fann dem lika med 3,984 * 10 -4 , 6,294*10 -4 respektive 2,310*10 -4 . Kopal fick mycket liknande värden för samma konstanter. Teoretiska värden för en plastmåne under påverkan av tidvatten- och centrifugalkrafter visar sig vara lika med 0,94 * 10 -5, 3,75 * 10 -5 och 2,81 * 10 -5. Detta indikerar återigen att månen är en mycket solid kropp och har varit så sedan urminnes tider. Uppskattningar av värdena för tröghetsmomenten visar att de är nära 0,4 Ma 2, där M och a är månens massa och radie. Detta värde är typiskt för en boll med enhetlig densitet. Naturligtvis består Månens ytregioner till ett visst djup av materia med låg densitet och bör något minska värdena för tröghetsmomenten. Dessa lågdensitetsområden är huvudsakligen belägna på bortre sidan (möjlig tjocklek 30 km) och är ansvariga för Månens oregelbundna form, tröghetsmoment och en förskjutning av masscentrum med 2-3 km i förhållande till centrum av månen. figuren.

Månens triaxiala ellipsoida icke-jämviktsform har länge varit ett mysterium för forskare. Olika förklaringar till detta fenomen har föreslagits.

1) Månen kan vara en ganska solid kropp som kan bibehålla en icke-jämviktsform, men detta förklarar inte dess ursprung.

2) Lägre temperaturer vid polerna skulle leda till en högre densitet av materia och mindre radier i dessa regioner, men detta förklarar inte skillnaden mellan tröghetsmomenten A och B.

3) Konvektiva strömmar i månen, som stiger vid polerna och sjunker vid ekvatorn, borde ha lett till en minskning av massan vid polerna och en ökning av massan vid ekvatorn, men återigen i detta fall tröghetsmomenten A och B bör vara lika. Det är möjligt att en viss kombination av den andra och tredje hypotesen av en mycket specifik typ förverkligas.

4) Månen ackumulerades från kroppar med olika densitet, vilket förklarar skillnaderna i tröghetsmomenten. Om konvektiva processer hade ägt rum, så måste månen ha varit nästan helt smält någon gång under sin bildning, eftersom tvåcellskonvektion enligt Chandrasekhar endast är möjlig med en liten kärna. Konvektion på månen måste vara så djup att det, till skillnad från jorden, inte bildas vikta berg på den. Booker förespråkar encellig konvektion, vilket skulle resultera i en högre höjd på den osynliga sidan av månen om uppgången var på den synliga halvklotet.

Müller och Sjögren visade att det i olika regioner av månens synliga sida finns betydande ansamlingar av massor, kallade mascons, i de flesta fall förknippade med cirkulär maria av anslagsursprung och förmodligen i alla fall förknippade med förekomsten av vissa lokaliserade massor . Dessa mascons upptäcktes och kartlades baserat på observationer av konstgjorda månsatelliter och genom att direkt mäta deras hastigheter. Müller och Sjögren menar att observationerna är tillförlitliga för longituder mellan 100 och -100° och för breddgrader mellan -50 och 50°. Märkbara positiva gravitationsavvikelser i hav av regn, klarhet, kris, nektar och luftfuktighet är tillförlitliga, liksom en positiv anomali som noteras något nordväst om månskivans centrum. Östra havet är ett exempel på en anomali som är delvis positiv och delvis negativ. Andra positiva och negativa anomalier är sannolikt inom gränserna för observationsfel. Den negativa anomalien i Rainbow Bay betraktas av författarna som ett verkligt fenomen. De upptäckte också negativa anomalier i Ptolemaic och Al-Batani cirques som mätte 87 milligal som observerats av rymdfarkosten Apollo 12 när den närmade sig landningsplatsen. Booker och andra har uppskattat mängden överskottsmassa som krävs för att erhålla i storleksordningen 100 bar. Eftersom dessa formationer är uråldriga, bör gravitationella anomalier kvarstå på månen i flera eoner, vilket indikerar att månen är och var en kropp med mycket hög hårdhet. Två sätt att förklara dessa fenomen har föreslagits.

1) Det antas att substansen i månens inre, på grund av olika processer, steg till ytan i urtag som bildades som ett resultat av interaktion med föremål som är ansvariga för bildandet av hav.

2) Man tror att mascons består av att själva resterna av de kolliderande främmande föremålen tillsammans med huvudämnet fyller de urtag som bildats till följd av kollisionen.

Om grunden för bildandet av mascons anses vara lavaströmmar från månens djup, måste man komma ihåg att för att skapa sådana avlagringar krävs ett övertryck på cirka 50-100 bar. Det finns inga källor till sådant tryck på månen. Det är möjligt att ämnet rann in i de enorma urtag som bildades till följd av enorma kollisioner från omgivande områden. Det är troligt att Van Dorn-vågor i Månens starkt krossade ytskikt kan orsaka en sådan process, men då krävs speciella antaganden för att förklara överskottsmassan per ytenhet. Överskottsmassan kan förklaras om lava strömmar från under angränsande områden till havsområden. Nyligen drog Sjögren slutsatsen att den extra massan av Serenityhavet finns i en yta nära ytan som kunde ha bildats av sådana lavaflöden.

Enligt en annan hypotes rörde sig månens inre stenar som fast materia in i gigantiska håligheter som bildades i det ögonblick då haven visade sig; bergarterna hade en högre densitet än de flesta ytbergarter. Om de rörde sig tills isostatisk jämvikt inträffade, skulle gravitationsanomalier inte existera. Om isostatisk jämvikt inte uppnås, skulle negativa anomalier uppstå. Om gränsen för isostatisk jämvikt korsades som ett resultat av en stor mängd rörelse av stigande materia, eller massan ökades av ett flöde av lava eller fragmenterad sten, skulle en positiv anomali inträffa. I detta fall bör det antas att i en extremt fragmenterad

Enorma spänningar skulle utvecklas i de underliggande stenarna. Denna förklaring är möjlig, men osannolik.

Det är allmänt accepterat att månens yttre delar utsätts för betydande påfrestningar och att uppvärmning inom månen resulterar i skapandet av en smält massa som pressas ut i havsbassängerna. Denna partiella smältning på jorden producerar stenar som är mindre täta i sitt stelnade tillstånd (och ännu mindre täta i sitt flytande tillstånd) än de stenar som de bildas av. På jorden bildar lavaflöden bergskedjor med positiva gravitationsavvikelser. På månen fylls havens lågland. Kanske kan högdensitet titan-järnbasalt vara ett sådant ämne. Men många sprickor och spår på månens yta stöder inte hypotesen att månens yttre skal kan motstå stora påfrestningar.

En sådan mekanism för bildandet av stenar på månens yta förutsätter ett nettoutkast av stenar som är lika i volym som produkten av havsområdet på ett djup av cirka 50 km, och detta bör oundvikligen leda till bildandet av en lager av utskjutna stenar 1/10 av denna tjocklek över ett område som är 10 gånger större än området för Mare Monsim och Seas of Tranquility. Författaren till detta kapitel, baserat på tillgängliga fotografier av månens yta, tvivlar på giltigheten av denna synvinkel.

Hypotesen att mascons är resterna av främmande föremål som kolliderade med månen bygger på ett antal antaganden, nämligen att nedslaget sker med en hastighet som bara är något högre än månens utrymningshastighet, att nedslagets egenskaper kan vara extrapolerat baserat på energiparametrarna för kärnexplosionerna och i fallet med lunar maria, och att volymen av nettoutkastningen av månstenar är lika med volymen av föremålet som kolliderar med månen. Denna förklaring innebär ett slags "fylla i." På grund av svårigheten att bevara mascons, om månens inre är vid smältpunkten för stenarna, antas det att fyllningen inträffade under nedslaget, genom de processer som beskrevs av Van Dorn. Det är viktigt att det finns en ungefärlig överensstämmelse mellan de massor som krävs för att bilda mascons och de massor som krävs för att bilda hav. Den stora överskottsmassan av Mare Mons-maskonen och maskongerna i andra hav och deras fortsatta existens under eoner (troligen 4,0 * 10 9 år) indikerar att Månen är och var en mer solid kropp och med lägre temperaturer än jorden, kl. vilken isostatisk jämvikt etableras inom cirka 10 7 år. Det verkar som om hypotesen om kolossala lavaflöden och mycket stora rörelser av materia från månens inre zon inte är förenlig med bevarandet av dessa massiva strukturer under flera eoner.

Intressant nog visade laserhöjdmätaren på rymdfarkosten Apollo 15 att det fanns stora höjdskillnader för olika delar av månens yta. Områdena av den synliga halvklotet ligger generellt sett lägre med cirka 2 km, och den osynliga halvklotet är förhöjd i förhållande till sfären som är centrerad i massans centrum. Dessutom är de djupare punkterna som identifierats hittills belägna i cirkulära hav, vilket naturligtvis innebär att vissa massor av högdensitetsmaterial måste ligga under ytan av dessa regioner. På den osynliga sidan av Månen finns också en mycket djup Van de Graaff-krater med oregelbundna konturer, och frågan uppstår naturligtvis om förekomsten av en mascon i detta område.

MÅNENS YTA

Månens yta är täckt av kratrar och stora, platta områden. Kratrarna är till övervägande del av nedslagsursprung, men det finns naturligtvis även vulkaniska. Nedslagskratrar varierar i storlek från mikroskopiska till gigantiska månmariaområden som är hundratals kilometer i diameter. Områdena är i olika åldrar. De gamla, mycket täta kraterområdena är troligen mellan 4,0 och 4,6 miljarder år gamla. Isolerade, sällsynta kratrar täcker områden som har bildats under geologisk tid. Dessa kratrar har studerats av många forskare med stor omsorg. Men de representerar mestadels slumpmässiga händelser och avslöjar lite om månens historia. Ptolemaios och Al-Batani har negativa gravitationsanomalier på cirka 87 milligal och indikerar således att dessa gamla kratrar uppstod på den fasta månen tidigt i dess historia och att det fasta tillståndet har bestått fram till idag. Tyvärr är det svårt att säga exakt vilken temperaturregim som är förenlig med detta faktum. Stora kratrar har centrala toppar, vilket indikerar att det fanns en "rikoschett" av material eller att det finns ett fragment av en främmande kropp som träffade månen. Förmodligen är den första förklaringen mer korrekt.

Det finns också vulkanliknande kratrar på månen. Dessa inkluderar kratrar omgivna av mörka områden och en serie kratrar längs slingrande avgrunder. Davys fåra består av en nästan rak kedja av kratrar, som kan vara endogena eller nedslagskratrar orsakade av kollisioner med föremål som huvudet på en komet, som bröts i många fragment under påverkan av månens gravitationsfält. I många fall är det svårt att avgöra om andra små kratrar tillhör denna klass. Att lösa detta problem krävde betydande ansträngningar. Många av dessa kratrar har breda munnar, som om de skapades av utflödet av gaser. (Ånga är den mest karakteristiska vulkangasen på jorden! Vilka är dessa gaser på den mycket torra månen? Reagerade vatten med järn någonstans i den inre zonen för att frigöra väte, eller var det kolmonoxid eller något annat?) I vissa lokala strukturer av lavaflöden observeras på platser, särskilt i Mare Monsim och i Serenityhavet. Dessutom verkar Maria Hills, som ligger i den västra ekvatorialregionen, ha tecken på vulkanism.

Stora hav är stora öppningar som vanligtvis anses vara lava, men som kan vara vulkanisk aska eller pyrogen sten. Lavaströmmar som kommer ut på jordens yta är vanligtvis skummande, och strömmar som kommer ut på månens yta, där det åtminstone för närvarande råder ett djupt vakuum, bör vara desamma, även om de smälta massorna innehåller mindre flyktiga ämnen. Det som nu observeras är jordar bestående av finkrossade kristallina och glasartade partiklar i vilka fragment av kristallina stenar är nedsänkta. Dessa fragment har ibland hålrum med släta väggar, som bör bildas under kristalliseringen av en smält massa som innehåller makroskopiska gasbubblor. De ser ut som om de härdat på något djup under det isolerande ytskiktet. Kollisioner av mikrometeoriter med jord och stenar spelade en roll för bildningen av jorden, även om den troligen delvis är av pyrogent ursprung.

Stora grunda hav - Stormarnas hav, Stillhetens hav, Överflödshavet och Molnhavet - har inga märkbara gravitationsavvikelser som sammanfaller med dem. Således är flödena i ett tillstånd av isostatisk jämvikt, vilket indikerar att flödets material troligen kommer underifrån ytan där det låg, eller att isostatisk jämvikt har etablerats för stora ytor av ytan, men inte för mascons som ligger på några djup under ytan. Detta lager av mörka stenar måste vara mycket tjockt, i storleksordningen flera kilometer, eftersom bergen med anslagsursprung, som ursprungligen låg i dessa områden, till största delen täcks av de nämnda flödena. Dessa stenformationer kunde delvis ha förstörts till följd av kraftfulla nedslagsprocesser som ledde till att stora hav uppstod, men i grunt hav måste det också finnas djupa ”fickor” och grunda områden. Under många år var en vanlig hypotes att dessa mörka hav bildades av lavaströmmar från Månens inre; denna hypotes är fortfarande populär idag. Seismiska data skiljer sig dock så väsentligt från data som registrerats på jorden att för att förklara dessa avvikelser är det nödvändigt att postulera markerade skillnader i ytstrukturer. Den bästa förklaringen som har föreslagits i skrivande stund är att månens yta är sammansatt av extremt fragmenterat material och består av jord med stenar utspridda i sig (se diskussion nedan).

Uppskattningar av regolitens tjocklek varierar avsevärt. Shoemaker et al. indikerar små värden av detta värde, från 3 till 6 m djup i en krater nära landningsplatsen för Apollo 11-månfacket. Kopal, baserat på spårens djup, insisterar på en tjocklek på flera hundra meter, och Seeger, baserat på en studie av Davy-kraterns strukturer, tror att tjockleken på lagret vid denna punkt är 1 km. Gold och Souter tyder på att djupet på lagret av fragmenterad materia är 6-9 km. Dessa uppskattningar avser ytskiktet av haven. Intensiva stötprocesser på kontinenternas yta borde också ha lett till bildandet av mycket fragmenterad materia, och naturligtvis utsattes kontinenternas yta för samma bombardemang av mikro- och makrometeoritobjekt (som ytan av haven) från det ögonblick de bildades.

Stora stora hav bildades som ett resultat av kollisioner med massiva kroppar. Van Dorn tillämpade vågteori för att studera sådana kollisioner och noterade, i synnerhet i fallet med Östra havet, god överensstämmelse mellan de beräknade och faktiska radierna för vågliknande strukturer som omger detta och andra hav, förutsatt att det finns ett vätskeskikt. 50 km tjock. Det är dock omöjligt att samtidigt anta att det finns ett 50 km djupt vätskeskikt och samtidigt en fast skorpa som stöder de befintliga bergskedjorna. Det är möjligt att ett mycket fragmenterat lager av fast material skulle kunna bete sig som en ofullständig vätska och bilda vågor under högenergiprocesser som stelnar när energitätheten sjunker till lägre värden.

Kaula et al visade att månens bortre sida är ca 3-4 km högre än den synliga sidan och att figurens centrum är förskjutet till longituden 25° E med 2-3 km. Detta tyder troligen på en jordskorpatjocklek på cirka 30 km på bortre sidan och att skorpan är sammansatt av mineral rika på CaO, Al203 och Si02, och innehåller en del FeO.

Fysiska data på månens yta indikerar att det på ytan av haven och kontinenterna finns ett mycket fragmenterat lager av silikater, att månens kropp är mycket solid ner till betydande djup och var så under större delen av sin existens.

SEISMISKA OBSERVATIONER

Seismiska instrument installerades på månens yta av medlemmar av Apollos rymdfarkoster, och informationen som erhålls med deras hjälp är av stort värde för att förstå Månens inre struktur. Den första, mest överraskande upptäckten var att dämpningshastigheten för seismiska signaler på månen var mycket mindre än dämpningshastigheten på jorden. Månutrymmet på rymdfarkosten Apollo 12 föll ner på månens yta med en hastighet av 1,68 km/sek. Anslagsenergin var 3,36 * 10 16 erg. Avståndet mellan olycksplatsen och närmaste seismometer är 73 km. En signal registrerades som nådde ett maximum efter cirka 7 minuter. efter nedslaget, och sedan sakta bleknade bort

i 54 min. När bärraketen från rymdfarkosten Apollo 13 släpptes på månen (hastighet vid islagsögonblicket 2,58 km/sek, anslagsenergi 4,63 * 10 17 erg, avstånd från seismometern 135 km), registrerades ett liknande fenomen som varade över 200 min. Om ljudets hastighet var 6 km/sek skulle ljudvågorna färdas 21 600 km, eller 6 gånger månens diameter, på 1 timme. Både P- och S-vågor registrerades (både en kompressionsvåg och en skjuvvåg). Liknande fenomen registrerades i de senaste flygningarna.

Dessa resultat skiljer sig markant från observationer på jorden, där signalerna skulle tona bort inom några minuter. Andra, svagare signaler av nästan liknande typ observerades, troligen till följd av att meteoritkroppar fallit ner på månens yta. Dessutom mottogs andra grupper av signaler där registreringsmönstret upprepades mycket noggrant, vilket tydde på att medlemmarna i gruppen av signaler härstammade från samma källa och gick till seismometrarna längs samma vägar. Vågorna och energin från långa svängningar är koncentrerade till en mycket liten volym, troligen i ytskiktet, främst i källans omedelbara närhet. Sådant långsamt förfall av signaler observeras inte på jorden, och därför måste det finnas betydande skillnader i de två planeternas fysiska egenskaper. Den mest uppenbara av dessa är månytans mer fragmenterade natur. Det är troligt att både Stormarnas hav och Stillhetens hav bör ha ett mycket fragmenterat lager, liknande det som finns på delar av kontinenterna som ligger under havens mörka jord och steniga lager. Latham et al diskuterade dess struktur, och Gold och Sauter utförde beräkningar med en modell av ett flera kilometer tjockt dammlager med ljudhastigheter som ökade linjärt med djupet och med reflektioner från havsytans yttre lager. De två modellerna liknar varandra om vi kommer ihåg att stenar som är mindre än våglängden har liten effekt på ljudvågornas utbredning och reflektion. Det är troligt att fasta silikatskikt skulle bete sig annorlunda.

Ett antal signaler återges med hög noggrannhet och kan inte tillskrivas meteoriter, därför är de av endogen natur. De registreras oftare vid perigeum och uppenbarligen "tänds" av tidvatteneffekten. Reflexer från olika massor och ytor måste förekomma. Därför måste det också finnas omfattande strukturella inhomogeniteter. Dessa "månbävningar" innebär att mekanisk eller potentiell energi från ett antal källor försvinner som vibrationsenergi och värme. Man kan tänka sig flera källor till sådan energi.

1) Mascons dyker ner i djupare lager.

2) Månens oregelbundna form förvandlas till en mer regelbunden sfärisk form.

3) Den ellipsoidala månbanan blir allt mer cirkulär när huvudaxeln minskar. Denna effekt kan läggas ovanpå andra orbitala förändringar på grund av andra skäl.

4) Konvektiva processer i månens tarmar eller lavaflöden orsakar "jordliknande" månbävningar.

5) När månen rör sig bort från jorden på grund av tidvatteneffekter, minskar den, förblir en halvklot vänd mot jorden, dess rotationshastighet, och detta orsakar förmodligen månbävningar, och rotationsenergin är en källa till seismisk energi.

6) Lätt sammandragning och expansion sker på grund av temperaturförändringar på månen.

7) Stenrutschbanor. Det verkar dock troligt att denna process tog miljarder år att slutföra.

"Månbävningar" verkar inträffa på djup av cirka 800 km, och reflektioner som inträffar på sådana djup indikerar att någon skiktad struktur finns på dessa djup. Det finns dock inga tillförlitliga bevis för att det finns en metallkärna ännu. Det kan finnas ett basalt 20 km lager av regolit; till ett djup av 60 km - ett lager med en kompressionsvåghastighet lika med ljudets hastighet i anortosit, och. djupare, på ett obestämt djup, är ett material med ljudhastigheten som är karakteristisk för dunit. Således består den skiktade strukturen troligen av ett 20 km lager av fragmenterad basalt, ett 40 km lager av anortosit och sedan ett lager av dunit med okänt djup med en månbävningskälla och svag reflektion på ett djup av cirka 800 km; Det finns inga bevis för närvaron av en metallkärna. Nya data visar att det finns en central region som inte leder S"-vågor

och troligen bestående av delvis smälta silikater. Denna centrala "kärna" har en radie på cirka 700 km.

Månen är mycket tystare än jorden med sina outtömliga energikällor, varav den viktigaste är konvektion i manteln orsakad av radioaktiv uppvärmning. Det är detta som skapar gigantiska bergskedjor, positiva och negativa gravitationsavvikelser, ger upphov till enorma vulkaner och lavaflöden och flyttar kontinenter. Om konvektion finns eller existerade på månen, bör dess effekter vara mycket små jämfört med vad som observeras på jorden.

Förklaringen av seismiska fenomen som en konsekvens av ett fragmenterat lager på ytan motsäger i grunden idén om ett lager av stelnad lava under ytan. Däremot innehåller månjorden stenar som bildades genom smältning, och komplexa och noggrant studerade mönster av "månbävningar" indikerar att det finns komplexa strukturer under månens yta.

KEMISK SAMMANSÄTTNING

De senaste mätningarna av månens radie gjorde det möjligt att fastställa medeldensiteten för dess jord till 3,36 g/cm 3 , och ytskiktets skarpt fragmenterade natur indikerar att när man uppskattar materiens densitet för hela månen, inverkan av tomrum måste beaktas. Dessutom kan densiteten i undergrunden minska på grund av höga temperaturer i större utsträckning än öka på grund av höga tryck. Detta indikerar återigen att mineraldensiteter kan vara högre under laboratorieförhållanden. Kanske är värdet 3,4 g/cm 3 en acceptabel uppskattning av medelvärdet för denna parameter. Medeldensiteterna för typ L- och H-kondriter under lågtrycksförhållanden ligger i intervallet 3,57 och 3,76 g/cm 3 eller 3,68 och 3,85 g/cm 3 om tunga mineraler är närvarande. Tätheten av jordens jord vid låga temperaturer och tryck kan vara cirka 4 g/cm3. Följaktligen innehåller månen antingen mindre järn eller större mängder vatten och kolföreningar än jordens stenar. De låga halterna av vatten och kolföreningar i ytmaterialet motsäger den andra hypotesen. Silikater, som visas genom analys av meteoriter med en järnhalt på högst 10 viktprocent, kunde ge den erforderliga densiteten. Typ III kolhaltiga kondriter har också denna densitet. Kaliumkoncentrationen i dessa meteoriter är lägre än i andra kondriter och är cirka 360 ppm istället för 850 ppm. Detta lägre relativa överflöd av kalium, och jämförbara koncentrationer av uran och torium, skulle ha gjort det möjligt för den initialt kalla månen att förbli under silikatsmältpunkten under hela geologisk epok.

Wencke, i en mycket fullständig genomgång av månens kemi, kom till slutsatsen att månens ytmaterial kan betraktas som en blandning av två komponenter: en kondenserad vid hög temperatur och den andra med en genomsnittlig meteoritisk sammansättning. Förhållandet mellan K och U är cirka 2000, medan det i kondritiska meteoriter når 60 eller 80 tusen Detta beror på den betydligt ökade koncentrationen av U och andra element som kondenserar vid höga temperaturer. Intressant nog är detta förhållande för terrestra bergarter cirka 10 000, vilket indikerar en ökad andel högtemperaturkondensat i jorden.

De första uppgifterna om den kemiska sammansättningen av månstenar, som erhållits av Turkevich et al. baserat på observationer med hjälp av rymdfarkosten Surveyor 5 - Surveyor 7, indikerar att havsytan innehåller basalt med hög titanhalt och att kontinenterna har höga koncentrationer. av aluminium och kalcium och låga koncentrationer av järn. Dessa resultat bekräftades till fullo senare av en mer detaljerad studie av sammansättningen av månens stenprover som levererats till jorden av besättningarna på rymdfarkosten Apollo. Det finns flera olika typer av stenar på månens yta. De marina områdena förefaller till övervägande del bestå av bergarter av basalttyp och finkrossat material. Kontinentala områden är gjorda av bergarter som kännetecknas av höga koncentrationer av kalciumfältspat, ämnen som anortosit. Vidare består området nära Fra Mauro-kratern, där besättningen på rymdfarkosten Apollo 14 "landade", av vad vi kallar KREEP, det vill säga ett ämne som kännetecknas av en hög halt av kalium, sällsynta jordartsmetaller

grundämnen och fosfor. Meteoriter av anortosit- eller KREEP-typ har aldrig observerats, och inga andra månstenar finns bland meteoriter. Andra typer av stenar har upptäckts som uppenbarligen är sällsynta.

Det finns några märkbara skillnader i den kemiska sammansättningen av mån-, mark- och meteoritämnen.

En mycket märklig skillnad i kemisk sammansättning gäller europium. Detta element är tvåvärt i starkt reducerande miljöer och trivalent i mindre reducerande förhållanden. I månens ytbergarter visar europium en tydlig tendens att följa tvåvärt strontium och en försvagad tendens att bete sig som andra trevärda sällsynta jordartsmetaller. Detta visar att månens yta har bildats under starkt reducerande förhållanden. Endast små metalliska inneslutningar av järn och nickel detekteras, och det är fortfarande oklart om de är av månens ursprung eller fragment av meteoriter. Järnsulfid finns endast i små mängder. Mest förvånande är det faktum att koncentrationen av titan är mycket högre i vissa månbasalter än i landbaserade.

De fysikaliska egenskaperna hos dessa silikatstenar är intressanta. Basaltjordar består av mycket små kristallina och glasartade fragment. Breccierna verkar vara sintrad jord. Det finns stenar som har kristalliserat från en flytande smälta och ibland innehåller släta bubblor, vilket tyder på att gasbubblor förekom under stelningsprocessen. "Creation Specimen" 15 415 består helt av förglasade kalciumfältspatsfärer. Månstenar innehåller ofta runda silikatinneslutningar, som har fysikaliska egenskaper som liknar meteoritkondruler, men har en annan kemisk sammansättning. Däremot hittades inga identifierade meteoritfragment, vilket tyder på att meteoriter som träffar månen bryts i extremt små fragment. Dessutom skiljer sig månstenar i kemisk sammansättning från meteoritstenar.

Eftersom månen inte har någon atmosfär kan högenergistrålning som sänds ut av radioaktiva element observeras på höga höjder över månens yta. Sådana observationer planerades av Arnold när man utarbetade programmet för flygningar till månen och genomfördes nyligen framgångsrikt av medlemmar av besättningarna på rymdfarkosten Apollo 15 - Apollo 17. Dessa studier tyder på att marina områden har högre koncentrationer av kalium, uran och torium än kontinentala och att olika koncentrationer av dessa grundämnen registreras över stora områden av havsytan. Dessutom är koncentrationsförhållandet kalium/uran alltid lägre än i terrestra bergarter. Dessa data bekräftas av analys av månstenar som förts till jorden och visar att stora områden av månens yta kännetecknas av kemiska skillnader. Adler et al., som studerar röntgenfluorescensen hos månstenar när de belyses av solröntgenstrålar, visade att kontinentala områden, generellt sett, innehåller fler element som är karakteristiska för anortositiska bergarter. Tyvärr har mer detaljerade och omfattande studier av detta slag som täcker hela månens yta ännu inte utförts.

Det förefaller troligt att det från det tidigaste skedet av månens existens skedde kontinuerlig avsmältning i begränsad skala; Detta verkar bekräftas när studien av månprover expanderar. Små lavaströmmar som finns på olika platser kan vara av nyare ursprung. Om de kommer ut från Månens djupa inre kan de ge information om den kemiska sammansättningen av det djupa inre, vilket kommer att vara mycket värdefullt. Man trodde att besättningen på rymdfarkosten Apollo 16 som landade nära Descartes-kratern skulle hitta nyare vulkaniska stenar, men platsen visade sig vara täckt med gamla anortositstenar. Besättningen på rymdfarkosten Apollo 17 måste landa i en mörk vik i Mare Serenity, nära Littrow-kratern, där det finns mycket tydliga tecken på ett lavaflöde. Om denna ström kom från ett grunt djup, uppstår frågan: hur skulle en stor mascon överleva i Klarhetshavet, eftersom månens tarmar i detta fall borde ha haft en hög temperatur, utgående från den lokala källan till den angivna mörka stenen och till stora djup? Det följer att vulkanflödet, om det finns ett, kom inifrån och att Månen har ett mycket hårt yttre skal. Stenprover som levereras från denna webbplats kommer att ge information om sammansättningen av månens inre.

KOLÄMNEN

Inga bevis har hittats för att stödja existensen av levande eller fossila biologiska former på månen. Den totala kolkoncentrationen i alla studerade månstensprov varierar från 30 till 230 ppm, med kolkoncentrationer i marken som är högre än i kristallina bergarter. Koncentrationen av kväve är något lägre än kolets.

Kemisk analys bekräftade förekomsten av kolväten, föreningar av kol, väte, syre och kväve, men i allmänhet i så små koncentrationer att det är svårt att vara säker på att de är endogena ämnen och inte en följd av markföroreningar. Gaskromatografen och masspektrometern är så känsliga att de kan upptäcka vissa föroreningar i koncentrationsintervall så låga som 10-9 . Alla forskare hittade olika kolväteföreningar som innehåller upp till sex eller fler kolatomer, och de vanligare och enklaste föreningarna av kol med syre, väte och kväve. De mest intressanta föreningarna ur synvinkeln av existensen av biologiska former av materia har identifierats av ett fåtal forskare. Nagy et al upptäckte glycin, alanin och etanolamin förutom urea och ammoniak. Fox et al fann glycin och alanin i icke-hydrolyserade vattenextrakt och fann dessutom närvaron av glutaminsyra, asparaginsyra, serin och treonin i extrakt efter hydrolys. Koncentrationerna av dessa ämnen var cirka 50 delar per 10 9 . Hodgson et al identifierade porfyrin, men de förknippade dess närvaro med förorening av månstenar med raketmotormunstycksgaser. Med tanke på de mycket små mängderna av detekterade ämnen är det nödvändigt att bevisa innehållet av dessa föreningar i andra prover av månjord och att ta prover för analys med särskild försiktighet, för att undvika att de kontamineras. Det är troligt att många föreningar bildades genom att lägga till kemiska lösningar till de studerade proverna av månstenar, eftersom månstenar innehåller aktiverade atomer av kol och andra element som föll på månens yta med solvinden. Abell et al., i synnerhet, bevisade bildandet av deuteriummetan C D 4 när deuteriumvatten D 2 0 användes istället för vanligt vatten H 2 0. Vatten i månprover

av jord finns i så små koncentrationer att det är extremt svårt att skilja mellan endogena vatten- och markföroreningar.

MÅNENS ÅLDER

När man studerar månstenarnas ålder används två metoder för bestämning. Om man antar att månstenarna härstammar från ämnen av meteorittyp, bestäms tiden när månens ytbergarter separerades från ämnet av meteorittyp. Den här tiden är känd som "modellåldern". Vid beräkning av Rb 87 - Sr 87 åldrar eller uran-bly och torium-bly åldrar antas att koncentrationsförhållandena av rubidium till strontium eller uran och torium till bly inte har förändrats sedan separationen. Den andra metoden för att bestämma bergarternas ålder bestämmer tiden när provet som studeras senast var i smält tillstånd eller när isotoper av grundämnen senast var jämnt fördelade mellan mineralerna i bergprovet som studerades. Detta är en "isokronisk ålder". Rb 87 - Sr 87 modellålder för de flesta av de studerade månens jordprover är cirka 4,6 eoner (4,6 10 9 år); det här är den tid som krävs för bildandet av Sr 87 i de flesta prover från primordialt strontium på 4,6 eoner, enligt en studie av basaltiska akondritmeteoriter. Bergarternas isokronålder varierar från 3,3 till 4,1 eoner. Detta innebär att bergarternas allmänna sammansättning i förhållande till rubidium och strontium bildades i denna form för 4,6 eoner sedan och inte förändrades under den process av upprepad uppvärmning som skedde vid senare isokroniska ögonblick. Askflöden under dessa senare perioder ledde inte till separation av flytande smälta och fasta rester, vilket troligen berodde på Månens svaga gravitationsfält, där fickor med delvis smälta massor inte separerades i lager bestående av flytande och fasta faser , eller orsakades av fullständig smältning av basaltfickor, så att fraktionering inte inträffade. Med 40 -Ar 40 är åldern i allmänhet överensstämmande med den isokroniska åldern Rb 87 - Sr 87, eftersom argon försvann i den allra sista uppvärmningsfasen. Uran-bly och torium-bly åldrar av bergarterna ger en mer komplex bild och överensstämmer inte med Rb 87 - Sr 87 åldrar, uppenbarligen på grund av förlust av bly i det omgivande utrymmet, troligen på grund av förångning. Det är intressant att notera att isokron åldrarna för ett stort antal av de studerade jordproverna och många kristallina prover har värden i intervallet 4,3-4,6 zoner.

Eftersom jordproverna och bergarterna har olika sammansättning bör vulkaniska flöden som bryter ut från isolerade fickor inte ha blandat sig med varandra under perioden från 4,6 eoner sedan innan flödena bildades, det vill säga för 3,3-4,0 eoner sedan. Huruvida utgjutningarna inträffade före 4,0 eoner eller efter 3,3 eoner är okänt. Den motsatta hypotesen är att de basaltiska komponenterna bildades av vanliga terrestra flöden där basaltsmältan separerades från den fasta fraktion som fanns kvar på djupet, och att uran-bly, torium-bly, rubidium och strontium i varierande mängd tillsattes senare från någon primordial ämne som bildades för 4,6 år sedan. I detta fall måste det antas att dessa ursprungliga basaltiska bergarter med låga halter av dessa grundämnen har bildats som ett resultat av smältprocesser, under vilka, när det gäller terrestra bergarter, i regel basalter som innehåller de nämnda elementen bildas. Detta är dock helt otroligt, och en mer tillförlitlig förklaring är tydligen att orsaken till avvikelserna var smältningen av begränsade system i närvaro av ett svagt gravitationsfält.

Två åldersindikatorer är av intresse: bestäms av förhållandet K 40 - Ar 40 (metod utvecklad av Turner) och bestäms av förhållandet Rb 87 - Sr 87 (metod utvecklad av Schaefer et al.). Skapelseprov 15415 och anortositstenar som tagits tillbaka av besättningen på rymdfarkosten Apollo 16 är cirka 4,1 eon gamla. Det har föreslagits att åldern för vissa anortostiska bergarter bör vara 4,6 eoner på grundval av att den tidigaste smältperioden inträffade vid den tiden och att de anortostiska bergarterna uppträdde då. Vad skiftade klockan i cykeln K 40 - Ar 40? En het sol, kollisioner i asteroidbältet, eller båda, eller något annat okänt?

MÅNENS HISTORIA

Det är nu känt att Månens kontinentala regioner består av stenar av anortosittyp och att dessa bergarter och titan-järnbasalt fick sin sammansättning som ett resultat av smältprocesser för 4,6 ± 0,1 eoner sedan. Senare smältning inträffade, vilket ledde till bildandet av klipporna i Stillhetens hav och Stormhavet. Som ett resultat av vissa processer under denna period bildades mascons och har på grund av stenarnas hårdhet bevarats till våra dagar. De maximala underjordstemperaturerna som krävs för att bevara mascons är inte kända, men jordens underjordiska temperaturer verkar vara för höga. En korrekt jämförelse försvåras av jordens större gravitationsfält och högre tryck i dess yttre lager. Om det inte fanns några tecken på smältning skulle man kunna anta att månen har varit kall genom historien. Om det var möjligt att ignorera mascons, skulle detta leda till acceptans av högtemperaturhypotesen, naturligtvis att ignorera eller hitta en annan förklaring till tröghetsmomenten. Om alla omständigheter beaktas, blir det oundvikligt att inse behovet av en komplex historia av månen. Om något är magnetiska stenar mystiska.

Om månen ursprungligen var helt smält måste den ha stelnat och genomgått differentiering för 4,5-4,7 eoner sedan. Anortositskiktet härdade och flöt upp till ytan, pyroxenolivinskiktet sjönk ner i djupet och skiktet av titan-järnbasalt befann sig mellan dem eller blandades med andra skikt för att senare frigöras under den efterföljande smältningen av enskilda volymer. De yttre delarna måste ha svalnat i en sådan utsträckning att de säkerställer att negativa gravitationsavvikelser kvarstår i Ptolemaios och

Al-Batani och, förmodligen, i sådana kratrar över hela ytan. Detta hände när koncentrationerna av radioaktiva grundämnen var på maximal nivå. Mycket forskning har utförts på månens termiska regim under hela dess geologiska historia. Sådana studier visar hur svårt det är att kyla månens smälta kropp inom en eon, även i frånvaro av radioaktiva element. Kanske, som Tozer betonar, spelade konvektion den största rollen. När det gäller jorden har avkylning inte skett på 4,6 eoner och positiva gravitationsanomalier upprätthålls endast av gigantiska konvektiva celler. Under hela uppkomsten av lavaflöden måste månens inre ha hållit en hög temperatur, och endast i det yttre skalet var det möjligt för förekomsten av fast sten, som är fallet med jorden. Det verkar osannolikt, om inte rent av omöjligt, att förklara observationerna på detta sätt. Även utan att tillgripa mascons skulle en sådan hypotetisk månhistoria producera fler lavaflöden än vad som faktiskt observeras, och speciellt en sådan högtemperaturhypotes skulle innebära mycket mer omfattande smältning av månytan. Frånvaron av havsliknande områden indikerar att smältprocesserna endast hade en liten omfattning.

Om värdena för tröghetsmomenten som fastställts med hjälp av konstgjorda månsatelliter och astronomiska observationer är korrekta, är ett utökat lager av anortositiska stenar med låg densitet, en liten järnkärna och täta kiselstenar i månens inre otänkbara utan förekomsten av något lager av högdensitetsmaterial nära ytan. Och det verkar otroligt att ett sådant berglager med hög densitet av materia skulle ha bildats och bevarats om Månen hade varit en helt smält kropp i ett tidigt skede av sin existens. Men uppgifterna om tröghetsmomenten kan vara felaktiga!

Det har föreslagits att den initiala avsmältningen för 4,5-4,7 eoner sedan var begränsad till det yttre lagret i den från början kalla månen och att mascons stöddes av det kalla inre, och de negativa gravitationsanomalierna i Ptolemaios- och Al-Batani-kratrarna och andra kratrar stöddes av det yttre lagret, som svalnade ganska snabbt. Denna modell antar att följande faktorer var uppvärmningskällorna.

1) Ytuppvärmning i en stor gassfär eller under ackumuleringsprocessen i en sådan sfär.

2) Ytuppvärmning på grund av tidvatteneffekter under infångandet av månen.

3) Rörelsen av magnetiska fält längs månytan och exciteringen av elektriska strömmar i silikater som redan värmts upp av några tidigare fungerande mekanismer.

4) Uppvärmning under ackumuleringsprocessen, där snabb ackumulering av fasta ämnen skedde i de sista stegen. När den svalnade separerades den i flera lager, med titan-järnbasalten som stelnade sist, någonstans under ytan. Uppenbarligen skulle alternativ 4) leda till skapandet av mycket dynamiska förhållanden, dåligt lämpade för att separera bergarter i de olika lager som identifierats av kemisk forskning. Basalten smälte senare och tvingades uppåt från djupare lager. Radioaktiv uppvärmning kan ha uppstått som ett resultat av den mycket låga värmeledningsförmågan hos dammskiktet på ytan och dess höga värmeisolerande egenskaper. "Grunda" hav, bestående av askflöden på en mycket oregelbunden yta, skulle ha flera djupt liggande lager såväl som ytlager. De djupa lagren måste ha värmts upp märkbart under perioder som sträcker sig från hundratals miljoner till en miljard år, även om de från början hade låga temperaturer (cirka 0 ° C), vilket dock inte alls är nödvändigt. Författaren till detta verk delar dessa idéer.

Man trodde tidigare att de första kratrarna, maria och mascons bildades som ett resultat av kollisioner i de tidiga stadierna av månens geologiska historia, men om vi antar att en katastrofal kollision inträffade i asteroidbältet för cirka 4 eoner sedan, vilket leder till till bildandet av många stora och små fragment som föll på jorden, månen och andra planeter under flera hundra miljoner år, är det möjligt att konstruera en annan historia av månytan. Det finns inga spår av sådana kollisioner bevarade på jorden om de inträffade före bildandet av jordens äldsta stenar. Vi måste acceptera att mascons uppstod som ett resultat av viss "rikoschettering" av månstenar och att gravitationella anomalier kvarstod trots omfattande och energiska förskjutningar av stenar, eftersom kollisioner av detta slag måste ha skett i höga hastigheter.

Därför, för att förklara gravitationsanomalier, måste massorna av föremål som kolliderar med så höga hastigheter vara extremt små. Med detta antagande kan vi lätt ha månens yta tillräckligt kall för att stödja förekomsten av gravitationella anomalier av typen Ptolemaic och Al-Batani, men problemet med existensen av mascons förblir olöst om vi accepterar att titanjärnhaltiga basaltiska stenar hälls ut på ytan från en underjordisk smälta, vilket verkar vara en acceptabel hypotes med denna förståelse av månens tidiga historia.

Partiell smältning av månens inre för 3,1-3,0 eoner sedan, vilket accepteras av vissa forskare, skulle nästan säkert leda till separation av rubidium och strontium från varandra, och därför kunde modellåldern för titan-järnbasalter nästan säkert inte vara cirka 4,6 eoner. Detta är ett tungt vägande argument mot bildandet av dessa stenar som ett resultat av partiell smältning av månens inre.

Således kan vi dra slutsatsen att månen bildades vid relativt låga temperaturer, värmdes upp av externa värmekällor, kyldes tillräckligt och till ett tillräckligt djup för att tillåta stora kratrar (150 km i diameter) att upprätthålla negativa gravitationsavvikelser, och var tack vare dess solid inre, kapabel att upprätthålla masskoncentrationer. Differentiering av anortosit, titan-järnbasalt och andra fraktioner skedde under kylningsprocessen. Jorden bildades främst av ett askflöde och smältes i begränsade mängder på grund av radioaktiv uppvärmning på grund av den låga värmeledningsförmågan i markens ytskikt. Denna påstådda historia är komplex och kommer sannolikt att revideras när bevis ackumuleras.

Som diskuterats ovan har seismologer erhållit data som bekräftar förekomsten av ett anortositskikt som sträcker sig till ett djup av cirka 60 km under ytan, och en inre zon under detta skikt bestående av bergarter av dunittyp rika på pyroxen och olivin. Jämfört med jordbävningar är månbävningar mycket måttliga, och några av dem inträffar upprepade gånger på punkter som ligger på ett djup av cirka 700-800 km. I detta fall uppstår reflektioner i strukturer som är belägna på ungefär samma djup. De kan inte orsakas av förekomsten av en metallisk kärna, utan kan skapas av gränssnitten mellan strukturer av någon annan typ. Detta stöder hypotesen om mycket djup eller fullständig smältning i början av månens historia. Bevisen är dock inte avgörande. Observationer utfördes på begränsade områden av månens yta och i områden relativt nära zonerna för stora mascons och nedslagshav.

MAGNETISKA STENAR AV MÅNEN

Inget dipolfält har upptäckts på månen, men magnetiserade stenar finns vid Apollos landningsplatser, som är mellan 4 och 3,1 eoner gamla. Därför måste magnetiska fält före denna eller senare tid ha funnits på månen, och stenar i dessa magnetfält måste ha svalnat till temperaturer under Curie-punkten. Det finns också ganska stora magnetiserade ytor. Ursprunget till de magnetiska fälten som är ansvariga för bildandet av magnetiserade stenar förblir ett mysterium för alla forskare av detta fenomen. Denna fråga är viktig för problemet med månens ursprung.

Efter att jordens magnetfält och solens möjliga fält förkastades vände vi oss till ett möjligt måndipolfält, som borde ha försvunnit tidigast för 3,1 eoner sedan. Ett förslag, framför allt av Runcorn, förutsåg existensen av en järnkärna som var mindre än jordens, som därför skulle behöva rotera mycket snabbt för att skapa det nödvändiga fältet. Detta verkar osannolikt, eftersom seismiska observationer inte har upptäckt en kärna, även om de kanske inte är helt avgörande. Om en sådan spinnjärnskärna fanns tidigt, för mer än 3,1 eoner sedan, skulle detta tyda på att den hade svalnat och därför kanske fältet inte fanns idag. I ett annat fall antas det att månens inre ackumulerades vid låga temperaturer och magnetiserbara partiklar, nämligen järn, ackumulerades i solens urmagnetiska fält, vilket ledde till bildandet av ett permanent magnetiskt dipolfält som kvarstod tills radioaktiv uppvärmning ledde till en ökning av temperaturen över Curie-punkterna. Men i detta fall måste ytområdena smältas för att skapa mycket differentierade områden med lava som strömmar till ytan.

Den populära uppfattningen är följande. Månen ackumulerades först från fasta ämnen vid låga temperaturer på grund av låg gravitationsenergi och ackumuleringshastighet, och senare vid hög gravitationsenergi och ackumuleringshastighet. Detta skapade en solid interiör och en smält yta. Det uppskattas att ackumulering måste ha skett under en period av cirka 2000 år eller mindre för att bilda en smält yta, trots strålningsförluster. Följaktligen borde ett sådant bombardemang ha slutat ganska abrupt. Det är svårt att avgöra var detta kan hända i solnebulosan. Ett alternativ är Ureys gassfärer (1972). I detta fall avsätts fasta ämnen i den inre delen av sfären när den är kall, men när sfären komprimeras ökar temperaturen inuti och därmed bildas den inre delen kall, och ytan ackumuleras vid högre temperaturer. Månen svalnade efter att den heta solen flyttade bort från den gasformiga sfären, och oavsett månens ackumuleringssätt magnetiserade magnetfältet som utfördes av det kalla inre de kylda ytbergarna och försvann när temperaturen på grund av radioaktiv uppvärmning av det kalla inlandet överskred Curie-punkten. Som nämnts ovan är detta det mest intressanta problemet som har förvånat många människor som har studerat månen.

TEORIER OM MÅNENS URSPRUNG

För att diskutera teorier om månens ursprung är det nödvändigt att överväga teorin om ursprunget för planeterna och deras satelliter, i huvudsak solsystemets ursprung. Jupiter och systemet med dess inre satelliter liknar solens och planeternas rotationsaxel ungefär vinkelrät mot ekliptikplanet. Om andra planeter och deras satelliter reproducerade samma struktur, skulle det inte råda någon större oenighet i åsikter om ursprunget. Man skulle kunna anta att planeterna och deras satelliter ackumulerades från kluster av små gas- och stoftobjekt. Jorden, Venus, Mars och de större planeterna förutom Jupiter har dock rotationsaxlar som inte är vinkelräta mot ekliptikplanet, vilket kräver kollisioner av mycket massiva kroppar för att bilda planeter. Bara detta indikerar närvaron av massiva kroppar i början av solsystemets historia.

Om alla jordplaneter hade stora satelliter, som jorden, kunde man anta att dessa planeter och deras satelliter bildades som dubbla planeter, det vill säga de ackumulerades från fasta och flytande silikater i närheten av varandra. I det här fallet skulle frågan om satelliternas ursprung inte vara föremål för kontroverser och diskussioner, vilket har varit fallet i många decennier. Det är månens unika, som den enda mycket stora satelliten, som utgör ett intressant och kontroversiellt problem om dess ursprung för forskare. När allt kommer omkring, om bildandet av dubbla planeter är regeln, blir frånvaron av en stor måne för Venus och samma satelliter för Merkurius och Mars ett nytt mysterium. Sovjetiska vetenskapsmän, i synnerhet O. Yu Shmidt, V. S. Safronov och B. Yu, stödjer en teori som antyder ackumulering av många små satelliter som omgav jorden under en period av cirka 100 miljoner år.

Cameron och Ringwood försvarar uppfattningen att jorden och månen ackumulerades på kort tid, från 10 3 till 10 4 år, vid mycket höga temperaturer och i form av en dubbel kropp. Månen samlade ett flyktigt ämne med hög temperatur som bildade en ring runt jorden. Jordens massa plus dess motsvarande andel solgaser måste ha uppgått till en massa som är ungefär lika med Jupiters massa, ursprungligen fördelad i skivan som omger solen. Det är nödvändigt att vid någon tidpunkt 0,3% av den fasta substansen som är avsedd att bilda fasta ämnen separerar från den 99,7% gasmassan och ackumuleras i en begränsad volym. Man kan anta att detta bara kunde hända om ämnet hade en tillräckligt låg temperatur för att kondensera till en vätska eller fast substans. Det är möjligt att om partiklar satte sig mot molnets mittplan, skulle detta kunna hända. Den beskrivna modellen har något gemensamt och är till viss del identisk med Kuiper-teorin om protoplaneter, vars svaga punkt var förklaringen till förlusten av gasmassa lika med Jupiters massa. Urey påpekade att detta var omöjligt, och hittills har ingen tillfredsställande förklaring erbjudits för förlusten av gaser. Det är möjligt (men inte bevisat) att magnetfälten i Solptz roterande magsitdipol skulle kunna möjliggöra frigöring av gas.

Ringwood, baserat på det faktum att förlusten av flyktiga ämnen är så karakteristisk för månytans substans, indikerar att Månen måste ha frigjorts från högtemperaturgaser. Detta är ett mycket starkt argument, speciellt om mängden av dessa element reduceras i hela månens kropp, vilket fortfarande är ett obekräftat antagande. Mängden av de vanligaste grundämnena i månens bergarter är så nära det som teoretiskt förväntas under fraktionering av smälta silikater att det verkar möjligt att överge hypotesen om förångningens stora roll. Dessutom behövs en mekanism för att säkerställa lutningen av jordens axel och en viss förändring i månens omloppsbana, eftersom Goldreich påpekar att Månens moderna omloppsbana ursprungligen inte kunde ha varit i planet för jordens omloppsbana. Båda dessa fenomen kräver närvaron av andra tillräckligt stora kroppar, som, som kolliderar med jorden och månen, orsakade de nämnda förändringarna. Om detta vore sant, skulle liknande föremål som kolliderar med andra planeter leda till liknande effekter. Det faktum att Venus inte har någon satellit och roterar i motsatt riktning är kanske det mest övertygande beviset mot den givna teorin om jordens och månens ursprung. Marcus och V.S. Safronov betonade att sådana kollisioner var nödvändiga, och Urey gav en förklaring till bildandet av sådana föremål. Det har nyligen föreslagits att stora förplanetära kroppar existerade och kolliderade under bildningen av jorden under höga temperaturer, och enligt Ringwood-modellen "avdunstade" månen från jorden. Grundämnen som förflyktigas vid temperaturer på 1500° K och lägre har försvunnit från månens yta, men det finns ingen anledning att tro att det finns en betydande skillnad mellan kisel å ena sidan och aluminium, magnesium, kalcium å andra sidan. även om det finns stora skillnader i volatilitet. Författaren till detta arbete tvivlar på riktigheten av Ringwoods hypotes om den gas-, kisel-, aluminium- etc. atmosfär som födde Månen. Kanske, om det var möjligt att utvinna stenar från djupare lager och de visade ett lågt innehåll av flyktiga ämnen, skulle detta kunna tjäna som en indikation på att månens substans i en mycket fragmenterad form värmdes upp till en temperatur på 1000-1500 ° C och att de flyktiga ämnena fördes bort av restgaser. De som är benägna att tro att titan-järnbasalter i huvudsak är lavaströmmar från djupet, uppfattar detta påstående som redan bevisat. Författaren till detta arbete skulle vilja undersöka prover av stenar som hör till de så kallade lokala lavaflödena, som kan ha utförts från de djupa lagren, innan han accepterar denna synpunkt.

Sir George Darwin antog att månen separerade från jorden, och denna idé har diskuterats många gånger under detta århundrade av både dess anhängare och dess motståndare. Wise och O'Keefe granskade nyligen denna debatt. Densiteten hos månens stenar är nära tätheten hos jordens mantel, och denna mystiska fråga löses lätt med denna hypotes. Mycket ansträngning har lagts ned för att bevisa möjligheten till en sådan separation. Under de senaste åren har denna hypotes delvis, och kanske helt, skakas av studier av den kemiska sammansättningen av stenar på månens yta. Månbasalter har definitivt högre koncentrationer av järn och titan och definitivt lägre koncentrationer av flyktiga ämnen jämfört med jordlevande. Naturligtvis kan det inte helt uteslutas att sådana skillnader kunde ha uppstått i den komplexa processen med högtemperaturseparation, men detta verkar osannolikt. Månstenarnas ålder förskjuter separationstiden med 4,5 eoner. En omständighet är viktig, uppenbar från de gamla uppgifterna. Om jorden och Venus bildades som ett resultat av liknande processer på jämförbara avstånd från solen, varför har då jord-månesystemet ett mycket stort positivt rörelsemängd i förhållande till omloppsrörelsen, medan Venus har ett litet och negativt värde för samma mängd? Varför blev inte Venus en planet med hög fart och blev en dubbelplanet? Dessa frågor kunde ha ställts för många år sedan. För närvarande verkar hypotesen om separationen av månen från jorden osannolik.

Infångningshypotesen har varit särskilt populär sedan Gerstenkorn undersökte detta problem. Det diskuterades av MacDonald, Alfven och andra.

Denna hypotes har den uppenbara fördelen att den betonar månens slumpmässiga natur, och i det här fallet finns det inget behov av att förklara bristen på satelliter från andra jordlevande planeter. Det är dock nödvändigt att anta att det fanns många månar på en gång i solsystemets tidiga utveckling om vi ska undvika många osannolika antaganden. Sannolikheten att månen fångas i någon omloppsbana runt jorden är mindre än sannolikheten att fångas när den kolliderar med jorden. Dessa frågor diskuterades i detalj i Ureys och MacDonalds arbete. Gerstenkorn kom till slutsatsen att infångningen skedde i en bana med en bakåtrörelse, som sedan vände, passerade över jordens bälten, och rörelsen blev direkt. Den minsta omloppsbanan antogs vara nära Roche-gränsen på ett avstånd av 2,9 jordradier för en kropp med måndens densitet. Under infångningsprocessen måste en stor mängd energi ha försvunnit i form av värme, nämligen i storleksordningen 10 11 erg per gram månmaterial. En del av denna energi borde ha försvunnit i Månen, förmodligen i ytskikten och kunde ha orsakat bildandet av dess smälta ytskikt, som diskuterats ovan. En sådan smältningsprocess skulle vara mer intensiv i månens halvklot som är vänd mot jorden, och kan leda till uppkomsten av större områden av hav på ytan av denna halvklot. Om sådan uppvärmning uppslukade hela månens kropp skulle existensen av mascons bli mycket tveksam. Urey och MacDonald tenderar att tro att kollisioner med andra kroppar som kretsar runt jorden bidrog till fångsten och att de initiala omloppsbanorna kunde ha varit mycket större, och därmed eliminerat uppvärmningssvårigheter. Dessutom, under detta antagande, faller rörelsemängdstätheten för jordens initiala ackumulering på den empiriska kurvan av MacDonald, som visade att logaritmen för rörelsemängdstätheten hos planeter, grafiskt representerad som en funktion av massans logaritm, har formen av en rak linje med en lutning på cirka 0,82.

Denna hypotetiska modell för månens ursprung postulerar att månen ackumulerats någon annanstans. Om vi ​​accepterar infångningshypotesen förblir problemen med ackumuleringssättet och den övergripande kemiska sammansättningen öppna. Hittills har endast en modell av gassfären föreslagits, men andra modeller är möjliga, även om deras rimliga beräkning är svår. I det här fallet tror man att tvådimensionella gravitationsinstabiliteter har uppstått i nebulosans platta skiva enligt formeln som föreslagits av Jeans och förfinad av Chandrasekhar. När de tillämpas på detta problem bör formlerna betraktas som ungefärliga på grund av det faktum att närvaron av fasta partiklar leder till en ökning av instabiliteten.

Temperaturerna som krävs för att bilda månstora kroppar i nebulosan är mycket låga, och molnets massa måste vara en betydande del av solens massa. Som Alfvén antyder i sin magnetfältsstödda hypotes måste massa av denna storleksordning ha gått förlorad från protosolen för att minska dess rörelsemängd, och Herbig tror att T Tauri-stjärnor måste ha dammmoln med ungefär solmassa.

Ansamlingen av månmassor i centrum av sådana gasformationer som ett resultat av gravitationens inverkan med ackumuleringsenergi som absorberas av en stor gasmassa skulle kunna ske vid låga temperaturer om radierna var stora. Om gasmassan därefter komprimerades kunde ytskikten av det centrala månobjektet värmas upp till höga temperaturer, det reducerade flytande järnet skulle utföra siderofila element och flytande järnsulfid - kalkofila element. Med den långsamma sönderdelningen av gassfärer skulle det ske en långsam avkylning av den centrala massan, och med fullständigt försvinnande av gaser skulle det ske en snabbare avkylning till låga temperaturer. Den kemiska sammansättningen är fortfarande ett svårt problem. I fallet med låg relativ järnhalt i solen, som man trodde i många år, består månen av primär icke-flyktig solmateria, men med en revidering av de relativa koncentrationerna av element i solmateria, densiteten av primär icke-flyktig solmateria. flyktigt solmaterial blir nära 4 g/cm 3 och motsvarar inte månens densitet. Om fångsthypotesen ska tas på allvar måste detta problem lösas. Kolhaltiga kondriter är en mycket vanlig typ av meteorit baserad på kollisionsobservationer, och bland dem har typ III (Vigarano-gruppen) lämplig densitet och låga kaliumhalt, så att en fast måne kan skapas om centralkroppen hade denna eller liknande kemikalie sammansättning. Dessa meteoriter innehåller vatten och stora mängder kol. Den låga vatten- och kolhalten i ytprover motsäger skarpt detta antagande, men utesluter det inte. Marcus V. S. Safronov och Hartman övervägde andra sätt att ackumulera stora kroppar från mindre fasta ämnen i frånvaro av gas, vilket verkligen är nödvändigt om de mer flyktiga elementen avlägsnas från månens inre. I det här fallet borde händelseförloppet ha lett till förlusten av flyktiga ämnen vid en temperatur av storleksordningen 1500°K och de borde ha försvunnit från det område där månen och jorden ackumulerades innan ackumuleringen började. Om flyktiga ämnen finns i månens inre, indikerar detta att månen har bildats i gassfären, och jorden måste ha bildats av skräp från sådana föremål. Cameron föreslog nyligen att månen kondenserade från en gasformig solnebulosa inom Merkurius omloppsbana, där de minst flyktiga beståndsdelarna, nämligen CaO och Al 2 0 3, kondenserade. De bildade månen, som kastades av Merkurius i en bana som korsade Venus och jordens banor och sedan fångades in av jorden. Således bildades månen i området kring solnebulosan, där järn till stor del förblev i gasform. Detta förklarar månens låga densitet och, möjligen, dess kemiska sammansättning. Båda dessa mekaniska händelser verkar otroliga, även om de inte helt kan förkastas. Om månen hade fångats skulle den ha bildats oberoende av jorden som en separat urplanet, och i så fall skulle den troligen ha varit äldre än jorden. För närvarande kända åldersindikatorer indikerar att månen som en oberoende kropp existerade runt eran av meteoritbildning. Möjligheten att fastställa jordens ålder med samma metod har gått förlorad.

Som nämnts ovan liknar Jupiter och dess månar ett "litet" solsystem, och man får intrycket av att dessa satelliter bildades i planetens omedelbara närhet. Det faktum att det finns sju satelliter i solsystemet lika stora som jordens måne, och att medelmassan för andra satelliter och asteroider är ungefär en fjärdedel av jordens mån, indikerar att månstora objekt gynnas i solen system Axiella lutningar Planeternas rotationer ger anledning att tro att det fanns stora föremål i närheten som kolliderade med de bildade planeterna i de sista stadierna av deras ackumulering. Det är möjligt att vår måne inte är en så unik kropp som man ofta tror!

Ladda ner abstrakt: Du har inte tillgång till att ladda ner filer från vår server.

MOSKVA, 5 december – RIA Novosti. De dubbla GRAIL-sonderna, som har arbetat i månbana sedan våren, sammanställde den första gravitationskartan med hög precision över månen - med dess hjälp bekräftade i synnerhet forskare hypotesen om satellitens ursprung som ett resultat av inverkan av en himlakropp lika stor som Mars på jorden, rapporterar NASAs presstjänst.

Två identiska GRAIL-sonder (som heter Ebb och Flow efter en tävling bland skolbarn) lanserades den 10 september 2011. I mars gick enheterna in i en arbetsbana på en höjd av 55 kilometer och började mäta månens gravitation. Sonderna rör sig i samma omloppsbana en efter en och mäter avståndet mellan sig med hög noggrannhet - upp till tiondelar av en mikron - och registrerar förändringar associerade med gravitationsanomalier.

Som ett resultat har forskare fått en aldrig tidigare skådad karta över månens gravitationsfält, med hjälp av vilken de förväntar sig att ta reda på detaljerna om den interna strukturen hos jordens naturliga satellit, samt testa några hypoteser om födelsen och månens utveckling.

"Månen döljer inte sitt gravitationsfält. Om vi ​​observerar märkbara förändringar i gravitationen kan vi alltid associera dem med topografiska egenskaper i området, som kratrar, fåror eller berg", säger projektledare Maria Zuber från Massachusetts Institute of Technology .

Enligt henne visar månens gravitationskarta spår av uråldriga meteoritnedslag, förkastningar som går djupt in i de nedre lagren av jordskorpan och, möjligen, även till manteln.

Resultaten av analysen av gravitationskartan, publicerad i tidskriften Science, visade i synnerhet att månskorpan är mycket mindre tät än man tidigare trott och kan innehålla många tomrum.

"Tack vare nya data om jordskorpans densitet har vi fastställt att dess genomsnittliga tjocklek är cirka 34 till 43 kilometer, vilket är 10 till 20 kilometer mindre än tidigare trott", säger en av projektdeltagarna, Mark Wieczorek från Paris Institutet för jordfysik.

Han noterar att med hänsyn till nya data om jordskorpans tjocklek visar sig månens sammansättning vara nära jordens, vilket bekräftar hypotesen att månen bildades av jordmateria som kastades ut i rymden som ett resultat av vår planets kollision med en gigantisk himlakropp lika stor som Mars.

Tyngdkraftsmätningar har också gjort det möjligt att upptäcka några "osynliga" geologiska detaljer på månen.

"Dessa data indikerar förekomsten av många långa linjära gravitationsavvikelser som är hundratals kilometer långa, som korsar ytan. Dessa linjära anomalier indikerar närvaron av åsar, eller långa, tunna stelnade fragment av stelnad magma i underytan. Dessa är kanske de äldsta geologiska formationer på månen, och att studera dem kommer att berätta om dess tidiga historia”, säger projektgästen Jeff Andrews-Hanna från Colorado School of Mines.

Forskare noterar att resultaten som erhölls under den inledande fasen av enhetens drift precis har börjat publiceras, men nu fungerar sonderna fortfarande. Den andra etappen av uppdraget avslutas den 17 december, varefter enheterna kommer att överföras till en ännu lägre omloppsbana, varifrån ännu mer exakta data kan erhållas.