GRAIL zondai sukūrė pirmąjį tikslų mėnulio gravitacijos žemėlapį. Mėnulis – Žurnalas „Viskas apie kosmosą“ Mėnulio gravitacinis laukas

Mėnulį ir jo santykį su Žeme ir Saule žmonija nuo seniausių laikų iki šių dienų tyrinėjo vis intensyviau ir sėkmingiau. Šio tyrimo vaisiai iki pastarųjų metų imtinai pateikiami daugelyje monografijų ir vadovėlių. Apžvelgti ankstesnius tyrimus šiame darbe nepatenka, todėl šioje diskusijoje skaitytojui kreipsimės į juos nesigilindami ir tik tada, kai bus aptariami naujausi duomenys. Mėnulio paviršių daugiausia sudaro daugybė kraterių, susidarančių susidūrus su milžiniškais meteoritais. Tai ypač pasakytina apie nematomą Mėnulio pusę ir žemyninius regionus jo matomoje pusėje. Didelės apskritos jūros: Lietaus jūra, Aiškumo jūra, Krizės jūra, Nektaro jūra, Drėgmės jūra ir Rytų jūra susidaro dėl susidūrimai su didžiuliais meteoritais, o seklios, netaisyklingos jūros susideda iš užtvindytų vietovių su magminėmis medžiagomis, dengiančiomis protožemynus, panašius į šiuolaikinių žemynų regionus. Šiose sekliose jūrose yra kalnų grandinės, atsirandančios per tamsią, išlygintą medžiagą, ir gali apimti sritis, kurios yra „smūginės“ jūros, kurių kontūrus ištrynė vėlesni įvykiai. Jei tokie susidūrimai įvyktų Žemėje (kas atrodo neišvengiama), visos prieš susidūrimą egzistavusios sausumos uolienos virstų klastėmis. Kadangi magminės ir nuosėdinės uolienos žemės paviršiuje išliko 3,5 eono, tokie susidūrimai turėjo įvykti anksčiau. Neabejotinai visose geologinėse epochose susiformavo spinduliuoti krateriai (dažnai mažo dydžio) ir nemažai didelių be spindulių kraterių. Didelės jūros yra lavos srautų, vulkaninių pelenų arba vandens ežerų pavidalu.

Tai, žinoma, netiesa, kaip rodo vandens nebuvimas mėnulio uolienose, tačiau pasirinkimas tarp kitų galimybių lieka atviras. Taip pat yra endogeninių sprogimo kraterių, o kai kurie mokslininkai mano, kad Mėnulyje egzistuoja kalderos. Šio skyriaus autorius abejoja, ar Mėnulyje yra didelių kalderų. Mėnulio ir jo orbitos fizinės konstantos yra gerai žinomos. Kai kurie iš jų pateikti lentelėje.

GRAVITACINIS MĖNULIO LAUKAS

Mėnulio gravitacinis laukas buvo labai išsamiai ištirtas naudojant Mėnulį skriejančius palydovus. Nustatyta, kad šis laukas gali būti pavaizduotas paprastomis eilėmis sferinėse harmonikose tik naudojant daug terminų. Michaelas ir bendradarbiai sudarė detaliausias konstantų lenteles, esančias Eq.

Autoriai atkreipia dėmesį, kad gravitacinio lauko matematiniam apibūdinimui reikalingi terminai iki 13 eilės, ir net šiuo atveju konstantos nemažėja, o tai rodo, kad Mėnulio gravitacinis laukas toli gražu nėra toks, kokio tikėjomės. gauti tiriant mažo kūno judėjimą Žemės, Mėnulio ir Saulės gravitacinių jėgų lauke, atsižvelgiant į išcentrines sukimosi jėgas. Pastaruoju atveju terminai po C 2.0 turėtų būti lygūs nuliui, o tai netiesa. Iš to išplaukia, kad masių pasiskirstymas Mėnulio viduje yra labai netolygus.

kur A, B ir C yra inercijos momentai: A - ašies atžvilgiu, nukreiptos į Žemę, B - rytų-vakarų ašies atžvilgiu ir C - poliarinės ašies atžvilgiu, atidžiai ištyrė Kozielis, kuris, pasak Mėnulio libracijai, nustatė, kad jie atitinkamai lygūs 3,984 * 10 -4, 6,294*10 -4 ir 2,310*10 -4. „Kopal“ gavo labai panašias tų pačių konstantų vertes. Plastikinio Mėnulio, veikiamo potvynio ir išcentrinių jėgų, teorinės vertės yra lygios 0,94 * 10 -5, 3,75 * 10 -5 ir 2,81 * 10 -5. Tai dar kartą rodo, kad Mėnulis yra labai tvirtas kūnas ir toks buvo nuo seniausių laikų. Inercijos momentų verčių įvertinimai rodo, kad jie yra artimi 0,4 Ma 2, kur M ir a yra Mėnulio masė ir spindulys. Ši vertė būdinga vienodo tankio rutuliui. Žinoma, Mėnulio paviršiaus sritys iki tam tikro gylio susideda iš mažo tankio medžiagos ir turėtų šiek tiek sumažinti inercijos momentų reikšmes. Šios mažo tankio sritys yra daugiausia tolimoje pusėje (galimas storis 30 km) ir yra atsakingos už netaisyklingą Mėnulio formą, inercijos momentus ir masės centro poslinkį 2-3 km, palyginti su Mėnulio centru. figūra.

Triašė elipsoidinė nepusiausvyros Mėnulio forma mokslininkams ilgą laiką buvo paslaptis. Buvo pasiūlyta įvairių šio reiškinio paaiškinimų.

1) Mėnulis gali būti gana tvirtas kūnas, galintis išlaikyti nepusiausvyros formą, tačiau tai nepaaiškina jo kilmės.

2) Žemesnė temperatūra poliuose lemtų didesnį medžiagos tankį ir mažesnius spindulius šiuose regionuose, tačiau tai nepaaiškina skirtumo tarp inercijos momentų A ir B.

3) Konvekcinės srovės Mėnulyje, kylančios ties ašigaliais ir besileidžiančios ties pusiauju, turėjo lemti masės sumažėjimą poliuose ir masės padidėjimą ties pusiauju, bet šiuo atveju vėlgi inercijos momentai A ir B turėtų būti lygus. Gali būti, kad realizuojamas tam tikras labai specifinio tipo antrosios ir trečiosios hipotezių derinys.

4) Mėnulis susikaupė iš skirtingo tankio kūnų, tai paaiškina inercijos momentų skirtumus. Jei būtų įvykę konvekciniai procesai, tada Mėnulis tam tikru jo formavimosi laikotarpiu turėjo būti beveik visiškai ištirpęs, nes, anot Chandrasekharo, dviejų ląstelių konvekcija įmanoma tik su maža šerdimi. Konvekcija Mėnulyje turi būti tokia gili, kad, priešingai nei Žemėje, joje nesusidarytų susilenkę kalnai. Bookeris pasisako už vienos ląstelės konvekciją, dėl kurios nematomoje Mėnulio pusėje būtų didesnis aukštis, jei srautas būtų matomame pusrutulyje.

Mülleris ir Sjogrenas parodė, kad įvairiuose matomos Mėnulio pusės regionuose yra didelių masių sankaupų, vadinamų maskonais, daugeliu atvejų siejamų su smūgio kilmės apskritomis marijomis ir tikriausiai visais atvejais susijusios su tam tikrų lokalizuotų masių egzistavimu. . Šie maskonai buvo atrasti ir sudaryti remiantis dirbtinių mėnulio palydovų stebėjimais ir tiesiogiai matuojant jų greitį. Mülleris ir Sjogrenas mano, kad stebėjimai yra patikimi 100–100° ilgumose ir -50–50° platumose. Pastebimos teigiamos gravitacijos anomalijos lietaus, skaidrumo, krizės, nektaro ir drėgmės jūroje yra patikimos, taip pat teigiama anomalija, pastebėta šiek tiek į šiaurės vakarus nuo Mėnulio disko centro. Rytų jūra yra iš dalies teigiamos ir iš dalies neigiamos anomalijos pavyzdys. Kitos teigiamos ir neigiamos anomalijos tikriausiai yra stebėjimo paklaidos ribose. Neigiamą anomaliją Vaivorykštės įlankoje autoriai vertina kaip tikrą reiškinį. Jie taip pat aptiko neigiamų anomalijų Ptolemaic ir Al-Batani cirkuose, kurių dydis 87 miligalai, kuriuos pastebėjo erdvėlaivis Apollo 12, artėjant prie nusileidimo vietos. Bookeris ir kiti apskaičiavo, kiek perteklinės masės reikia norint gauti maždaug 100 barų. Kadangi šie dariniai yra senovės, gravitacinės anomalijos Mėnulyje turėtų išlikti keletą eonų, o tai rodo, kad Mėnulis yra ir buvo labai didelio kietumo kūnas. Buvo pasiūlyti du būdai paaiškinti šiuos reiškinius.

1) Daroma prielaida, kad Mėnulio vidaus medžiaga dėl įvairių procesų iškilo į paviršių įdubose, susidariusiose dėl sąveikos su objektais, atsakingais už jūrų susidarymą.

2) Manoma, kad maskonai susideda iš pačių susidūrusių pašalinių daiktų liekanų kartu su pagrindine medžiaga, užpildančiomis įdubas, susidariusias dėl smūgio susidūrimo.

Jei maskonų formavimosi pagrindu laikomi lavos srautai iš Mėnulio gelmių, tai reikia turėti omenyje, kad tokioms nuosėdoms susidaryti reikalingas apie 50-100 barų perteklinis slėgis. Tokio spaudimo šaltinių Mėnulyje nėra. Gali būti, kad medžiaga pateko į didžiulius įdubimus, susidariusius dėl didžiulių susidūrimų iš aplinkinių vietovių. Tikėtina, kad Van Dorno bangos labai susmulkintame paviršiniame Mėnulio sluoksnyje gali sukelti tokį procesą, tačiau tuomet reikalingos specialios prielaidos, paaiškinančios perteklinę masę paviršiaus vienetui. Masės perteklius gali būti paaiškintas tuo, kad lava iš po kaimyninių vietovių teka į jūros zonas. Neseniai Sjögrenas padarė išvadą, kad papildoma Ramybės jūros masė yra arti paviršiaus esančioje plokštėje, kurią galėjo susidaryti tokie lavos srautai.

Remiantis kita hipoteze, Mėnulio vidaus uolos kaip kieta medžiaga persikėlė į milžiniškas ertmes, susidariusias tuo metu, kai pasirodė jūros; uolienos turėjo didesnį tankį nei dauguma paviršinių uolienų. Jei jie judėtų tol, kol atsiras izostatinė pusiausvyra, gravitacinių anomalijų nebūtų. Jei izostatinė pusiausvyra nepasiekiama, atsiras neigiamų anomalijų. Jei izostatinės pusiausvyros riba būtų peržengta dėl didelio kylančios medžiagos judėjimo arba masę padidintų lavos ar suskilusios uolienos srautas, atsirastų teigiama anomalija. Šiuo atveju reikėtų manyti, kad itin fragmentiškai

Požeminėse uolienose susidarytų didžiulis stresas. Šis paaiškinimas įmanomas, bet mažai tikėtinas.

Visuotinai pripažįstama, kad išorinės Mėnulio dalys patiria didelį stresą, o kaitinant Mėnulyje susidaro išlydyta masė, kuri išspaudžiama į jūros baseinus. Dėl šio dalinio lydymosi Žemėje susidaro uolienos, kurios yra mažiau tankios sukietėjusioje būsenoje (ir dar mažiau tankios skystoje būsenoje) nei uolienos, iš kurių jos susidaro. Žemėje lavos srautai sudaro kalnų grandines su teigiamomis gravitacijos anomalijomis. Mėnulyje prisipildo jūrų žemumos. Galbūt tokia medžiaga galėtų būti didelio tankio titano ir geležies bazaltas. Tačiau daugybė įtrūkimų ir griovelių mėnulio paviršiuje nepatvirtina hipotezės, kad išorinis Mėnulio apvalkalas gali atlaikyti didelį stresą.

Toks uolienų susidarymo Mėnulio paviršiuje mechanizmas apima grynąjį uolienų išmetimą, kurio tūris yra lygus jūrų ploto sandaugai maždaug 50 km gylyje, ir tai neišvengiamai turėtų lemti uolienų susidarymą. išmestų uolienų sluoksnis 1/10 šio storio plote, 10 kartų didesnis nei Mare Monsim ir Seas of Tranquility. Šio skyriaus autorius, remdamasis turimomis mėnulio paviršiaus nuotraukomis, abejoja šio požiūrio pagrįstumu.

Hipotezė, kad maskonai yra svetimkūnių, susidūrusių su Mėnuliu, liekanos, grindžiama daugybe prielaidų, būtent, kad smūgis įvyksta greičiu, tik šiek tiek didesniu už Mėnulio pabėgimo greitį, kad smūgio charakteristikos gali būti ekstrapoliuota remiantis branduolinių sprogimų energetiniais parametrais ir Mėnulio marijos atveju, ir kad grynojo Mėnulio uolienų „išmetimo“ tūris yra lygus objekto, susidūrusio su Mėnuliu, tūriui. Šis paaiškinimas reiškia savotišką „užpildymą“. Kadangi Mėnulio vidus yra uolienų lydymosi taške, nes sunku išsaugoti maskonus, daroma prielaida, kad užpildymas įvyko smūgio metu, Van Dorno aprašytais procesais. Svarbu, kad būtų apytikslis atitikimas tarp masių, reikalingų maskonams formuoti, ir masių, reikalingų jūroms formuoti. Didelė Mare Mons mascon ir kitų jūrų maskonų masė bei jų tolesnis egzistavimas eonus (tikriausiai 4,0 * 10 9 metus) rodo, kad Mėnulis yra ir buvo tvirtesnis kūnas ir žemesnė nei Žemės temperatūra. kurios izostatinė pusiausvyra nusistovi maždaug per 10 7 metus. Atrodo, kad hipotezė apie milžiniškus lavos srautus ir labai didelius medžiagos judėjimus iš vidinės Mėnulio zonos neatitinka šių masyvių struktūrų išsaugojimo per keletą eonų.

Įdomu tai, kad erdvėlaivio Apollo 15 lazerinis aukščiamatis parodė, kad įvairiose Mėnulio paviršiaus dalyse yra dideli aukščio skirtumai. Paprastai tariant, matomo pusrutulio sritys yra maždaug 2 km žemiau, o nematomas pusrutulis yra aukštesnis, palyginti su sfera, kurios centras yra masės centre. Be to, iki šiol nustatyti gilesni taškai yra žiedinėse jūrose, o tai, žinoma, reiškia, kad po šių regionų paviršiumi turi būti tam tikros didelio tankio medžiagos masės. Nematomoje Mėnulio pusėje taip pat yra labai gilus Van de Graaff krateris su netaisyklingais kontūrais, ir natūraliai kyla klausimas, ar šioje srityje egzistuoja maskonas.

MĖNULIO PAVIRŠIAUS

Mėnulio paviršius padengtas krateriais ir didžiulėmis, plokščiomis vietomis. Krateriai daugiausia yra smūginės kilmės, tačiau, žinoma, yra ir vulkaninių. Smūgių krateriai yra įvairių dydžių – nuo ​​mikroskopinių iki milžiniškų šimtų kilometrų skersmens mėnulio marijos plotų. Sritys yra įvairaus amžiaus. Senos, labai tankiai krateriais apaugusioms vietovėms tikriausiai yra nuo 4,0 iki 4,6 milijardo metų. Izoliuoti, reti krateriai apima sritis, kurios susiformavo per visą geologinį laiką. Šiuos kraterius daug tyrėjų tyrė labai kruopščiai. Tačiau jie dažniausiai vaizduoja atsitiktinius įvykius ir mažai atskleidžia apie Mėnulio istoriją. Ptolemėjas ir Al-Batani turi maždaug 87 miligalų neigiamas gravitacijos anomalijas, todėl šie seni krateriai iškilo kietajame Mėnulyje ankstyvoje jo istorijoje ir kad kietoji būsena išliko iki šių dienų. Deja, sunku tiksliai pasakyti, koks temperatūros režimas atitinka šį faktą. Dideli krateriai turi centrines viršūnes, rodančias, kad ten buvo medžiagos „rikošetas“ arba į Mėnulį atsitrenkusio svetimkūnio fragmentas. Tikriausiai pirmasis paaiškinimas yra teisingesnis.

Mėnulyje taip pat yra į ugnikalnį panašių kraterių. Tai apima kraterius, apsuptus tamsių sričių, ir daugybę kraterių išilgai vingiuotų bedugnių. Davy'o plyšį sudaro beveik tiesi kraterių, kurie gali būti endogeniniai, arba smūginiai krateriai, atsiradę dėl susidūrimų su tokiais objektais kaip kometos galva, kuriuos Mėnulio gravitacinis laukas suskaidė į daugybę fragmentų. Daugeliu atvejų sunku pasakyti, ar šiai klasei priklauso kiti maži krateriai. Šios problemos sprendimas pareikalavo didelių pastangų. Daugelis šių kraterių turi plačias žiotis, tarsi jie būtų sukurti dėl dujų nutekėjimo. (Garai yra būdingiausios vulkaninės dujos Žemėje! Kokios tai dujos labai sausame Mėnulyje? Ar vanduo kur nors vidinėje zonoje reagavo su geležimi, kad išsiskirtų vandenilis, ar tai buvo anglies monoksidas, ar kažkas kita?) Kai kuriose Vietinėse struktūrose vietomis stebimas lavos srautas, ypač Mare Monsim ir Ramybės jūroje. Be to, Marijos kalvos, esančios vakariniame pusiaujo regione, turi vulkanizmo požymių.

Didžiosios jūros yra didžiulės angos, kurios paprastai laikomos lava, bet gali būti vulkaninių pelenų arba pirogeninių uolienų. Žemės paviršiuje išnyrantys lavos srautai dažniausiai yra putoti, o Mėnulio paviršiuje, kur bent šiuo metu yra gilus vakuumas, iškylantys srautai turėtų būti tokie patys, net jei išlydytoje masėje lakiųjų medžiagų yra mažiau. Dabar stebimas dirvožemis, susidedantis iš smulkiai susmulkintų kristalinių ir stiklinių dalelių, į kurias panardinami kristalinių uolienų fragmentai. Šie fragmentai kartais turi ertmes su lygiomis sienelėmis, kurios turėtų susidaryti kristalizuojantis išlydytai masei, kurioje yra makroskopinių dujų burbuliukų. Jie atrodo taip, lyg būtų sukietėję tam tikrame gylyje po izoliaciniu paviršiniu sluoksniu. Mikrometeoritų susidūrimai su dirvožemiu ir akmenimis turėjo įtakos dirvožemio susidarymui, nors jis tikriausiai iš dalies yra pirogeninės kilmės.

Didelės seklios jūros - Audrų vandenynas, Ramybės jūra, Gausybės jūra ir Debesų jūra - neturi pastebimų gravitacinių anomalijų, kurios sutampa. Taigi, srautai yra izostatinės pusiausvyros būsenoje, o tai rodo, kad srautų medžiaga tikriausiai ateina iš po paviršiaus, kuriame ji buvo, arba kad izostatinė pusiausvyra buvo nustatyta dideliems paviršiaus plotams, bet ne maskonams, gulintiems ant kai kurių. gylis žemiau paviršiaus. Šis tamsių uolienų sluoksnis turi būti labai storas, maždaug kelių kilometrų, nes iš pradžių šiose vietose buvusius smūginės kilmės kalnus daugiausia dengia minėti srautai. Šie uolienų dariniai galėjo būti iš dalies sunaikinti dėl galingų poveikio procesų, dėl kurių atsirado didelės jūros, tačiau sekliose jūrose taip pat turi būti gilių „kišenių“ ir seklių. Daugelį metų buvo paplitusi hipotezė, kad šias tamsias jūras suformavo lavos srautai iš Mėnulio vidaus; ši hipotezė išlieka populiari ir šiandien. Tačiau seisminiai duomenys taip smarkiai skiriasi nuo Žemėje užfiksuotų duomenų, kad norint paaiškinti šiuos neatitikimus, būtina postuluoti ryškius paviršiaus struktūrų skirtumus. Geriausias paaiškinimas, kuris buvo pasiūlytas rašant šį tekstą, yra tai, kad mėnulio paviršius sudarytas iš labai suskaidytos medžiagos ir sudarytas iš dirvožemio su jame išsibarsčiusiomis uolienomis (žr. toliau pateiktą diskusiją).

Regolito storio vertinimai labai skiriasi. Shoemaker ir kt. nurodo mažas šios vertės reikšmes, svyruojančias nuo 3 iki 6 m gylyje krateryje netoli Apollo 11 mėnulio skyriaus nusileidimo vietos. Kopalas, remdamasis griovelių gyliu, reikalauja kelių šimtų metrų storio, o Seegeris, remdamasis Davy kraterio struktūrų tyrimu, mano, kad sluoksnio storis šioje vietoje yra 1 km. Gold ir Souter rodo, kad suskaidytos medžiagos sluoksnio gylis yra 6-9 km. Šie vertinimai susiję su paviršiniu jūrų sluoksniu. Intensyvūs smūgių procesai žemynų paviršiuje taip pat turėjo lemti labai suskaidytos medžiagos susidarymą, ir, žinoma, žemynų paviršius buvo veikiamas tokio pat bombardavimo mikro- ir makrometeoritiniais objektais (kaip ir ant žemės paviršiaus). jūros) nuo jų susidarymo momento.

Didelės didelės jūros susidarė dėl susidūrimų su masyviais kūnais. Van Dornas pritaikė bangų teoriją, kad ištirtų tokius smūginius susidūrimus ir, ypač Rytų jūros atveju, pastebėjo gerą sutapimą tarp apskaičiuotų ir faktinių bangas primenančių struktūrų, supančių šią ir kitas jūras, spindulių, darant prielaidą, kad egzistuoja skystas sluoksnis. 50 km storio. Tačiau neįmanoma vienu metu daryti prielaidos, kad egzistuoja 50 km gylio skystas sluoksnis ir tuo pat metu kieta pluta, laikanti esamas kalnų grandines. Gali būti, kad labai suskaidytas kietos medžiagos sluoksnis gali elgtis kaip netobulas skystis, sudarydamas bangas didelės energijos procesuose, kurios sukietėja, kai energijos tankis nukrenta iki žemesnių verčių.

Kaula ir kt. parodė, kad tolimoji Mėnulio pusė yra apie 3-4 km aukščiau už matomąją pusę, o figūros centras pasislinkęs į 25° rytų ilgumą 2-3 km. Tai tikriausiai rodo, kad plutos storis yra apie 30 km tolimoje pusėje ir kad pluta sudaryta iš mineralų, kuriuose gausu CaO, Al203 ir Si02, ir jame yra šiek tiek FeO.

Mėnulio paviršiaus fiziniai duomenys rodo, kad jūrų ir žemynų paviršiuje yra labai suskaidytas silikatų sluoksnis, kad Mėnulio kūnas iki didelių gylių yra labai tvirtas ir toks buvo beveik visą savo egzistavimo laiką.

SEISMINIAI STEBĖJIMAI

Seisminius instrumentus Mėnulio paviršiuje įrengė „Apollo“ erdvėlaivių įgulų nariai, o jų pagalba gauta informacija turi didelę vertę, norint suprasti vidinę Mėnulio sandarą. Pirmasis, labiausiai stebinantis atradimas buvo tas, kad seisminių signalų silpnėjimo greitis Mėnulyje buvo daug mažesnis nei žemėje. Erdvėlaivio Apollo 12 Mėnulio skyrius nukrito ant Mėnulio paviršiaus 1,68 km/sek greičiu. Smūgio energija buvo 3,36 * 10 16 erg. Atstumas nuo avarijos vietos iki artimiausio seismometro yra 73 km. Buvo užfiksuotas signalas, kuris maksimumą pasiekė maždaug po 7 minučių. po smūgio, o paskui pamažu išnyko

54 min. Erdvėlaivio Apollo 13 nešančiajai raketai numetus į Mėnulį (greitis smūgio momentu 2,58 km/sek., smūgio energija 4,63 * 10 17 erg, atstumas nuo seismometro 135 km), buvo užfiksuotas panašus reiškinys, kuris tęsėsi ilgiau. 200 min. Jei garso greitis būtų 6 km/sek, garso bangos per 1 valandą nukeliautų 21 600 km, arba 6 kartus didesnį už Mėnulio skersmenį. Buvo užfiksuotos ir P, ir S bangos (tiek suspaudimo, tiek šlyties bangos). Panašūs reiškiniai užfiksuoti ir paskutiniuose skrydžiuose.

Šie rezultatai labai skiriasi nuo stebėjimų Žemėje, kur signalai išnyks per kelias minutes. Buvo pastebėti ir kiti, silpnesni beveik panašaus tipo signalai, tikriausiai dėl meteoritų kūnų, nukritusių ant Mėnulio paviršiaus. Be to, buvo gautos kitos signalų grupės, kuriose labai tiksliai kartojosi registracijos schema, rodanti, kad signalų grupės nariai kilę iš to paties šaltinio ir į seismometrus ėjo tais pačiais takais. Ilgo periodo svyravimų bangos ir energija sutelkta labai mažame tūryje, tikriausiai paviršiniame sluoksnyje, daugiausia prie pat šaltinio. Toks lėtas signalų nykimas Žemėje nepastebimas, todėl abiejų planetų fizinėse charakteristikose turi būti didelių skirtumų. Akivaizdžiausias iš jų yra labiau suskaidytas Mėnulio paviršiaus pobūdis. Tikėtina, kad ir Audrų vandenynas, ir Ramybės jūra turėtų turėti labai suskaidytą sluoksnį, panašų į tą, kuris randamas žemynų dalyse, esančiose po tamsiu dirvožemiu ir uolėtu jūrų sluoksniu. Latham ir kt. aptarė jo struktūrą, o Goldas ir Sauteris atliko skaičiavimus naudodami kelių kilometrų storio dulkių sluoksnio modelį, kurio garso greitis didėja tiesiškai didėjant gyliui ir atspindžiai nuo išorinio jūros paviršiaus sluoksnio. Abu modeliai yra panašūs, jei prisiminsime, kad mažesnės už bangos ilgį uolienos turi mažai įtakos garso bangų sklidimui ir atspindžiui. Tikėtina, kad kietojo silikato sluoksniai elgsis kitaip.

Nemažai signalų atkuriami labai tiksliai ir negali būti priskiriami meteoritams, todėl jie yra endogeninio pobūdžio. Jie dažniau užfiksuojami perigėjuje ir, matyt, yra „įjungiami“ dėl potvynio efekto. Turėtų atsirasti atspindžių nuo įvairių masių ir paviršių. Todėl taip pat turi būti didelių struktūrinių nehomogeniškumo. Šie „mėnulio drebėjimai“ reiškia, kad mechaninė arba potenciali energija iš daugelio šaltinių išsisklaido kaip vibracinė energija ir šiluma. Galima įsivaizduoti kelis tokios energijos šaltinius.

1) Mascons neria į gilesnius sluoksnius.

2) Netaisyklinga Mėnulio forma virsta taisyklingesne sferine forma.

3) Elipsoidinė Mėnulio orbita tampa vis labiau apskrita, kai mažėja pagrindinė ašis. Dėl kitų priežasčių šis efektas gali būti sluoksniuotas ant kitų orbitos pokyčių.

4) Konvekciniai procesai Mėnulio žarnyne arba lavos srautai sukelia „į žemę panašius“ mėnulio drebėjimus.

5) Mėnuliui tolstant nuo Žemės dėl potvynių ir atoslūgių, jis, likdamas vienu pusrutuliu atsuktu į Žemę, sumažina savo sukimosi greitį ir tai greičiausiai sukelia mėnulio drebėjimus, o sukimosi energija yra seisminės energijos šaltinis.

6) Nežymus susitraukimas ir išsiplėtimas atsiranda dėl temperatūros pokyčių Mėnulyje.

7) Akmens čiuožyklos. Tačiau panašu, kad šis procesas užtruko milijardus metų.

„Mėnulio drebėjimai“ vyksta maždaug 800 km gylyje, o tokiame gylyje atsirandantys atspindžiai rodo, kad šiuose gyliuose egzistuoja tam tikra sluoksniuota struktūra. Tačiau patikimų įrodymų apie metalinės šerdies egzistavimą kol kas nėra. Gali būti bazaltinis 20 km regolito sluoksnis; iki 60 km gylio – sluoksnis, kurio suspaudimo bangos greitis lygus garso greičiui anortozite, ir. giliau, neapibrėžtame gylyje yra dunitui būdingo garso greičio medžiaga. Taigi sluoksniuotą struktūrą tikriausiai sudaro 20 km fragmentuoto bazalto sluoksnis, 40 km anortozito sluoksnis, o vėliau nežinomo gylio dunito sluoksnis su mėnulio drebėjimų šaltiniu ir silpnu atspindžiu maždaug 800 km gylyje; Metalinės šerdies buvimo įrodymų nėra. Naujausi duomenys rodo, kad yra centrinis regionas, kuris nelaidžia S" bangoms

ir tikriausiai susideda iš iš dalies išlydytų silikatų. Šios centrinės „šerdies“ spindulys yra apie 700 km.

Mėnulis yra daug tylesnis už Žemę su savo neišsenkamais energijos šaltiniais, iš kurių svarbiausias yra radioaktyvaus šildymo sukeliama konvekcija mantijoje. Būtent tai sukuria milžiniškas kalnų grandines, teigiamas ir neigiamas gravitacines anomalijas, sukelia didžiulius ugnikalnius ir lavos srautus, judina žemynus. Jei konvekcija egzistuoja arba egzistavo Mėnulyje, jos poveikis turėtų būti labai mažas, palyginti su tuo, kas stebima Žemėje.

Seisminių reiškinių, kaip suskaidyto paviršiaus sluoksnio pasekmė, paaiškinimas iš esmės prieštarauja sustingusios lavos sluoksnio po paviršiumi idėjai. Priešingai, mėnulio dirvožemyje yra uolienų, susidariusių tirpstant, o sudėtingi ir kruopščiai ištirti „mėnulio drebėjimų“ modeliai rodo sudėtingų struktūrų egzistavimą po Mėnulio paviršiumi.

CHEMINĖ SUDĖTIS

Naujausi Mėnulio spindulio matavimai leido nustatyti vidutinį jo dirvožemio tankį 3,36 g/cm 3 , o ryškus paviršinio sluoksnio suskaidymas rodo, kad vertinant viso Mėnulio materijos tankį, reikia atsižvelgti į tuštumų įtaką. Be to, podirvio tankis dėl aukštų temperatūrų gali sumažėti labiau nei padidėti dėl didelio slėgio. Tai dar kartą rodo, kad laboratorinėmis sąlygomis mineralų tankis gali būti didesnis. Galbūt 3,4 g/cm 3 vertė yra priimtinas vidutinės šio parametro vertės įvertinimas. Vidutinis L ir H tipo chondritų tankis žemo slėgio sąlygomis yra 3,57–3,76 g/cm 3 arba 3,68 ir 3,85 g/cm 3, jei yra sunkiųjų mineralų. Žemės dirvožemio tankis esant žemai temperatūrai ir slėgiui gali būti apie 4 g/cm3. Vadinasi, Mėnulyje yra arba mažiau geležies, arba daugiau vandens ir anglies junginių nei Žemės uolienose. Mažas vandens ir anglies junginių kiekis paviršiaus medžiagoje prieštarauja antrajai hipotezei. Silikatai, kaip rodo meteoritų, kuriuose geležies kiekis ne didesnis kaip 10 masės procentų, analizė galėtų užtikrinti reikiamą tankį. Tokį tankį turi ir III tipo anglies chondritai. Kalio koncentracija šiuose meteorituose yra mažesnė nei kituose chondrituose – apie 360 ​​ppm vietoj 850 ppm. Šis mažesnis santykinis kalio kiekis ir panašios urano bei torio koncentracijos leistų iš pradžių šaltam Mėnuliui išlikti žemiau silikato lydymosi temperatūros per visą geologinę epochą.

Wencke, labai išsamiai apžvelgdamas Mėnulio chemiją, padarė išvadą, kad Mėnulio paviršiaus medžiaga gali būti laikoma dviejų komponentų mišiniu: vienas kondensuotas aukštoje temperatūroje, o kitas turi vidutinę meteoritinę sudėtį. K ir U santykis yra apie 2000, o chondritiniuose meteorituose jis siekia 60 ar 80 tūkst.Tai lemia žymiai padidėjusi U ir kitų aukštoje temperatūroje kondensuojančių elementų koncentracija. Įdomu tai, kad šis antžeminių uolienų santykis yra maždaug 10 000, o tai rodo, kad Žemėje padidėja aukštos temperatūros kondensato dalis.

Pirmieji duomenys apie mėnulio uolienų cheminę sudėtį, gauti Turkevič ir kt., remiantis stebėjimais naudojant erdvėlaivį Surveyor 5 - Surveyor 7, rodo, kad jūrų paviršiuje yra bazalto, kuriame yra daug titano, o žemynuose yra daug titano. aliuminio ir kalcio koncentracija ir maža geležies koncentracija. Vėliau šiuos rezultatus visiškai patvirtino išsamesnis Mėnulio uolienų mėginių, kuriuos į Žemę atgabeno erdvėlaivio „Apollo“ įgulos, sudėties tyrimas. Mėnulio paviršiuje yra keletas skirtingų tipų uolienų. Atrodo, kad jūrines teritorijas daugiausia sudaro bazalto tipo uolienos ir smulkiai susmulkinta medžiaga. Žemyninės zonos sudarytos iš uolienų, kurioms būdinga didelė kalcio lauko špato koncentracija, tokios medžiagos kaip anortozitas. Be to, teritoriją prie Fra Mauro kraterio, kur „nusileido“ erdvėlaivio „Apollo 14“ įgula, sudaro tai, ką vadiname KREEP, t. y. medžiaga, kuriai būdingas didelis kalio, retųjų žemių kiekis.

elementai ir fosforas. Anortosito ar KREEP tipo meteoritai niekada nebuvo pastebėti, tarp meteoritų nerasta ir kitų mėnulio uolienų. Buvo rasta kitų rūšių uolienų, kurios, matyt, yra retos.

Yra keletas pastebimų mėnulio, sausumos ir meteoritinių medžiagų cheminės sudėties skirtumų.

Labai keistas cheminės sudėties skirtumas susijęs su europiu. Šis elementas yra dvivalentis labai redukuojančiose aplinkose ir trivalentis mažiau redukuojančiose sąlygose. Mėnulio paviršiaus uolienose europis turi aiškią tendenciją sekti dvivalentį stroncį ir susilpnėjusią tendenciją elgtis kaip kiti trivalečiai retųjų žemių elementai. Tai rodo, kad Mėnulio paviršiaus uolienos susidarė labai redukuojančiomis sąlygomis. Aptinkami tik nedideli metaliniai geležies ir nikelio intarpai, ir iki šiol neaišku, ar jie kilę iš mėnulio, ar meteoritų fragmentai. Geležies sulfido randama tik nedideliais kiekiais. Labiausiai stebina tai, kad kai kuriuose mėnulio bazaltuose titano koncentracija yra daug didesnė nei antžeminiuose.

Šių silikatinių uolienų fizinės savybės yra įdomios. Bazalto dirvožemis susideda iš labai mažų kristalinių ir stiklinių fragmentų. Atrodo, kad brekčiai yra sukepintas dirvožemis. Yra uolienų, kurios susikristalizavo iš skysto lydalo ir kartais turi lygių burbuliukų, o tai rodo, kad kietėjimo proceso metu buvo dujų burbuliukų. „Kūrimo egzempliorius“ 15 415 sudarytas tik iš stiklintų kalcio lauko špatų sferulių. Mėnulio uolienose dažnai yra apvalių silikatinių intarpų, kurių fizinės savybės panašios į meteorito chondrulės, tačiau skiriasi chemine sudėtimi. Tačiau identifikuotų meteoritų fragmentų nerasta, o tai rodo, kad meteoritai, kurie atsitrenkia į Mėnulį, suskaidomi į itin mažus fragmentus. Be to, mėnulio uolienos chemine sudėtimi skiriasi nuo meteoritinių uolienų.

Kadangi Mėnulis neturi atmosferos, galima stebėti didelės energijos spinduliuotę, kurią skleidžia radioaktyvūs elementai dideliame aukštyje virš Mėnulio paviršiaus. Tokius stebėjimus Arnoldas planavo rengdamas skrydžių į Mėnulį programą ir neseniai juos sėkmingai atliko erdvėlaivio Apollo 15 - Apollo 17 įgulų nariai. Šie tyrimai rodo, kad jūrinėse zonose kalio, urano ir torio koncentracija yra didesnė nei žemyninėse, ir kad skirtingos šių elementų koncentracijos registruojamos dideliuose jūros paviršiaus plotuose. Be to, kalio/urano koncentracijos santykis visada yra mažesnis nei sausumos uolienose. Šiuos duomenis patvirtina į Žemę atneštų Mėnulio uolienų analizė ir matyti, kad dideliems Mėnulio paviršiaus plotams būdingi cheminiai skirtumai. Adleris ir kt., tyrę Mėnulio uolienų rentgeno spindulių fluorescenciją, kai jas apšviečia saulės rentgeno spinduliai, parodė, kad žemyninėse srityse, paprastai tariant, yra daugiau elementų, būdingų anortozitinėms uolienoms. Deja, išsamesnių ir platesnių tokio pobūdžio tyrimų, apimančių visą Mėnulio paviršių, dar neatlikta.

Atrodo tikėtina, kad nuo pat ankstyviausio Mėnulio egzistavimo etapo vyko nuolatinis riboto masto tirpimas; Atrodo, kad tai pasitvirtina plečiantis Mėnulio mėginių tyrimams. Įvairiose vietose aptinkami nedideli lavos srautai gali būti naujesnės kilmės. Jei jie išnyra iš gilaus Mėnulio vidaus, jie gali suteikti informacijos apie giluminio vidaus cheminę sudėtį, o tai bus labai vertinga. Buvo manoma, kad netoli Dekarto kraterio nusileidusio erdvėlaivio „Apollo 16“ įgula ras naujesnių vulkaninių uolienų, tačiau paaiškėjo, kad vieta buvo padengta senovinėmis anortozitinėmis uolienomis. Erdvėlaivio „Apollo 17“ įgula turi nusileisti tamsioje Mare Serenity įlankoje, netoli Litrou kraterio, kur labai aiškūs lavos tekėjimo ženklai. Jei šis srautas ištekėjo iš seklios gelmės, kyla klausimas: kaip didelis masonas galėjo išgyventi Aiškumo jūroje, nes Mėnulio žarnos šiuo atveju turėjo turėti aukštą temperatūrą, pradedant nuo vietinis nurodytos tamsios uolienos šaltinis ir dideliame gylyje? Iš to išplaukia, kad vulkaninis srautas, jei toks yra, atėjo iš giliai vidaus ir kad Mėnulis turi labai kietą išorinį apvalkalą. Iš šios svetainės pristatyti uolienų pavyzdžiai suteiks informacijos apie mėnulio interjero sudėtį.

ANGLIES MEDŽIAGOS

Nerasta jokių įrodymų, patvirtinančių gyvų ar iškastinių biologinių formų egzistavimą Mėnulyje. Bendra anglies koncentracija visuose tirtuose mėnulio uolienų mėginiuose svyruoja nuo 30 iki 230 milijonų dalių, o anglies koncentracija dirvožemyje yra didesnė nei kristalinėse uolienose. Azoto koncentracija yra šiek tiek mažesnė nei anglies.

Cheminė analizė patvirtino, kad yra angliavandenilių, anglies, vandenilio, deguonies ir azoto junginių, tačiau apskritai tokiomis mažomis koncentracijomis, kad sunku įsitikinti, kad tai endogeninės medžiagos, o ne sausumos taršos pasekmė. Dujų chromatografas ir masės spektrometras yra tokie jautrūs, kad gali aptikti kai kuriuos teršalus, kurių koncentracijos diapazonas siekia net 10–9. Visi tyrėjai rado įvairių angliavandenilių junginių, turinčių iki šešių ar daugiau anglies atomų, ir įprastesnius bei paprastesnius anglies junginius su deguonimi, vandeniliu ir azotu. Įdomiausius junginius biologinių materijos formų egzistavimo požiūriu nustatė keli tyrinėtojai. Nagy ir kt., be karbamido ir amoniako, atrado gliciną, alaniną ir etanolaminą. Fox ir kiti nehidrolizuotuose vandeniniuose ekstraktuose rado gliciną ir alaniną, be to, po hidrolizės ekstraktuose nustatė glutamo rūgšties, asparto rūgšties, serino ir treonino. Šių medžiagų koncentracijos buvo apie 50 dalių 10 9 . Hodgsonas ir kt. nustatė porfiriną, tačiau jie susiejo jo buvimą su Mėnulio uolienų užteršimu raketų variklio purkštukų dujomis. Turint omenyje labai mažus aptiktų medžiagų kiekius, būtina įrodyti šių junginių kiekį kituose Mėnulio dirvožemio mėginiuose ir ypač atsargiai paimti mėginius analizei, vengiant jų užteršimo. Tikėtina, kad daugelis junginių susidarė į tirtus Mėnulio uolienų pavyzdžius pridedant cheminių tirpalų, nes Mėnulio uolienose yra aktyvuotų anglies atomų ir kitų elementų, kurie su Saulės vėju nukrito ant Mėnulio paviršiaus. Abell ir kt., visų pirma, įrodė deuterio metano C D 4 susidarymą naudojant deuterio vandenį D 2 0 vietoj įprasto vandens H 2 0. Vanduo mėnulio mėginiuose

dirvožemio yra tokios mažos koncentracijos, kad labai sunku atskirti endogeninę vandens ir sausumos taršą.

MĖNULIO AMŽIAUS

Tiriant Mėnulio uolienų amžių, naudojami du nustatymo metodai. Darant prielaidą, kad Mėnulio uolienos atsirado iš meteorito tipo medžiagų, nustatomas laikas, kada Mėnulio paviršiaus uolienos buvo atskirtos nuo meteorito kilmės medžiagos. Šis laikas žinomas kaip „modelio amžius“. Skaičiuojant Rb 87 - Sr 87 amžių arba urano-švino ir torio-švino amžių, daroma prielaida, kad rubidžio ir stroncio arba urano ir torio ir švino koncentracijos santykiai nepasikeitė nuo atskyrimo. Antruoju uolienų amžiaus nustatymo metodu nustatomas laikas, kada tiriamas mėginys paskutinį kartą buvo išlydytas arba kada paskutinį kartą elementų izotopai buvo tolygiai pasiskirstę tarp tiriamo uolienų mėginio mineralų. Tai „izochroninis amžius“. Rb 87 - Sr 87 modelio amžius daugumos tirtų mėnulio dirvožemio mėginių yra apie 4,6 eono (4,6 10 9 metai); Tai yra laikas, reikalingas Sr 87 susidarymui daugumoje pirminio stroncio mėginių per 4,6 eono, remiantis bazaltinių achondrito meteoritų tyrimais. Uolienų izochroninis amžius svyruoja nuo 3,3 iki 4,1 eono. Tai reiškia, kad bendra uolienų sudėtis rubidžio ir stroncio atžvilgiu tokia forma susidarė prieš 4,6 eono ir nepasikeitė pakartotinio kaitimo proceso metu, vykusio vėlesniais izochroniniais momentais. Pelenų srautai šiais vėlesniais laikotarpiais nelėmė skysto lydalo ir kietų likučių atsiskyrimo, tikriausiai dėl silpno Mėnulio gravitacinio lauko, kuriame iš dalies išlydytų masių kišenės nesiskyrė į sluoksnius, susidedančius iš skystų ir kietų fazių. , arba atsirado dėl visiško bazalto kišenių ištirpimo, todėl frakcionavimas neįvyko. Iki 40 -Ar 40 amžius paprastai atitinka Rb 87 - Sr 87 izochroninį amžių, nes argonas išsisklaidė pačioje paskutinėje šildymo fazėje. Urano švino ir torio švino uolienų amžius suteikia sudėtingesnį vaizdą ir neatitinka Rb 87 – Sr 87 amžiaus, matyt, dėl švino praradimo į aplinkinę erdvę, tikriausiai dėl garavimo. Įdomu pastebėti, kad daugelio tirtų dirvožemio mėginių ir daugelio kristalinių mėginių izochronų amžius yra 4,3–4,6 zonose.

Kadangi dirvožemio mėginiai ir uolienos yra skirtingos sudėties, ugnikalnių srautai, išsiveržę iš izoliuotų kišenių, neturėjo maišytis vienas su kitu laikotarpiu nuo 4,6 eono iki srautų susidarymo, t. y. prieš 3,3-4,0 eonų. Nežinoma, ar išsiliejimas įvyko prieš 4,0 eono, ar po 3,3 eono. Priešinga hipotezė yra ta, kad bazalto komponentai susidarė įprastiems antžeminiams srautams, kuriuose bazalto lydalas buvo atskirtas nuo gylyje likusios kietos frakcijos, o urano-švino, torio-švino, rubidžio ir stroncio buvo pridėta įvairiais kiekiais vėliau iš kai kurių. pirmapradė materija susiformavo prieš 4,6 eono. Šiuo atveju reikia daryti prielaidą, kad šios originalios bazaltinės uolienos, turinčios mažą šių elementų kiekį, susidarė dėl lydymosi procesų, kurių metu sausumos uolienų atveju paprastai susidaro bazaltai, kuriuose yra minėtų elementų. Tačiau tai visiškai neįtikėtina, o patikimesnis paaiškinimas, matyt, yra tas, kad neatitikimų priežastis buvo ribotų sistemų tirpimas esant silpnam gravitaciniam laukui.

Domina du amžiaus rodikliai: nustatomas pagal santykį K 40 - Ar 40 (metodas sukūrė Turner) ir nustatomas pagal santykį Rb 87 - Sr 87 (metodą sukūrė Schaefer ir kt.). Sukūrimo pavyzdys 15415 ir anortozitinės uolienos, kurias pargabeno erdvėlaivio Apollo 16 įgula, yra maždaug 4,1 eono senumo. Buvo pasiūlyta, kad kai kurių anortozitinių uolienų amžius turėtų būti 4,6 eono, remiantis tuo, kad tuo metu įvyko ankstyviausias tirpimo periodas ir kad tada atsirado anortozitinės uolienos. Kas pasuko ciklo K 40 – Ar 40 laikrodį? Karšta saulė, susidūrimai asteroidų juostoje, ar abu, ar dar kažkas nežinomo?

MĖNULIO ISTORIJA

Dabar žinoma, kad žemyniniai Mėnulio regionai susideda iš anortozito tipo uolienų ir kad šios uolienos ir titano-geležies bazaltas savo sudėtį įgijo dėl lydymosi procesų prieš 4,6 ± 0,1 eono. Vėliau įvyko tirpimas, dėl kurio susiformavo Ramybės jūros ir Audrų vandenyno uolienos. Dėl kai kurių procesų per šį laikotarpį susiformavo maskonai, kurie dėl uolienų kietumo išliko iki šių dienų. Maksimali požeminė temperatūra, reikalinga maskonams išsaugoti, nėra žinoma, tačiau atrodo, kad Žemės paviršiaus temperatūra yra per aukšta. Tikslų palyginimą apsunkina didesnis Žemės gravitacinis laukas ir didesnis slėgis jos išoriniuose sluoksniuose. Jei nebūtų tirpimo įrodymų, galima manyti, kad Mėnulis per visą istoriją buvo šaltas. Jei būtų galima ignoruoti maskonus, tai lemtų aukštos temperatūros hipotezės priėmimą, žinoma, ignoruojant arba ieškant kito inercijos momentų paaiškinimo. Jei atsižvelgiama į visas aplinkybes, tampa neišvengiama pripažinti sudėtingos Mėnulio istorijos poreikį. Jei kas, magnetiniai akmenys yra paslaptingi.

Jei Mėnulis iš pradžių buvo visiškai ištirpęs, tada jis turėjo sukietėti ir diferencijuotis prieš 4,5–4,7 eono. Anortozito sluoksnis sukietėjo ir išplaukė į paviršių, pirokseno-olivino sluoksnis nugrimzdo į gelmes, o tarp jų atsirado arba susimaišė su kitais sluoksniais titano-geležies bazalto sluoksnis, kuris vėliau išsiskirtų vėliau lydant atskirus tūrius. Išorinės dalys turi būti atvėsusios tiek, kad būtų užtikrintas neigiamų gravitacijos anomalijų išlikimas Ptolemėjaus ir

Al-Batani ir, tikriausiai, tokiuose krateriuose visame paviršiuje. Tai atsitiko, kai radioaktyviųjų elementų koncentracija buvo didžiausia. Per visą jo geologinę istoriją buvo atlikta daug Mėnulio terminio režimo tyrimų. Tokie tyrimai rodo, kaip sunku per eoną atvėsinti išlydytą Mėnulio kūną, net jei nėra radioaktyvių elementų. Galbūt, kaip pabrėžia Tozeris, konvekcija suvaidino didžiausią vaidmenį. Žemės atveju aušinimas neįvyko 4,6 eono, o teigiamas gravitacines anomalijas palaiko tik milžiniškos konvekcinės ląstelės. Per visą lavos srautų atsiradimą Mėnulio viduje turėjo būti aukšta temperatūra, ir tik išoriniame apvalkale buvo įmanoma egzistuoti kieta uoliena, kaip ir Žemėje. Atrodo mažai tikėtina, jei ne visiškai neįmanoma, paaiškinti pastebėjimus tokiu būdu. Net ir nesiimant maskonų, tokia hipotetinė mėnulio istorija sukeltų daugiau lavos srautų, nei iš tikrųjų stebima, o ypač tokia aukštos temperatūros hipotezė apimtų daug platesnį Mėnulio paviršiaus tirpimą. Jūrinio tipo teritorijų nebuvimas rodo, kad lydymosi procesai buvo tik nedideli.

Jei inercijos momentų reikšmės, nustatytos naudojant dirbtinius Mėnulio palydovus ir astronominius stebėjimus, yra teisingos, tai išplėstas mažo tankio anortozitinių uolienų sluoksnis, maža geležies šerdis ir tankios silicio uolienos Mėnulio viduje neįsivaizduojamos be šalia paviršiaus esantis didelio tankio medžiagos sluoksnis. Ir atrodo neįtikėtina, kad toks didelio medžiagos tankio uolienų sluoksnis būtų susiformavęs ir išlikęs, jei Mėnulis būtų buvęs visiškai išlydytas kūnas ankstyvoje savo egzistavimo stadijoje. Bet galbūt duomenys apie inercijos momentus yra neteisingi!

Buvo manoma, kad pradinis tirpimas prieš 4,5–4,7 eonų apsiribojo išoriniu sluoksniu iš pradžių šaltame Mėnulyje ir kad maskonus palaikė šaltas vidus, neigiamos Ptolemėjaus ir Al-Batani kraterių gravitacijos anomalijos ir kt. krateriai – išorinis sluoksnis, kuris gana greitai atvėso. Šiame modelyje daroma prielaida, kad šildymo šaltiniai buvo šie veiksniai.

1) Paviršiaus šildymas didelėje dujų sferoje arba kaupimosi tokioje sferoje metu.

2) Paviršiaus įkaitimas dėl potvynių ir atoslūgių fiksuojant Mėnulį.

3) Magnetinių laukų judėjimas išilgai Mėnulio paviršiaus ir elektros srovių sužadinimas silikatuose, jau įkaitintuose kai kuriais anksčiau veikusiais mechanizmais.

4) Kaitinimas kaupimosi proceso metu, kurio metu paskutinėse stadijose įvyko greitas kietųjų dalelių kaupimasis. Atvėsęs jis išsiskyrė į kelis sluoksnius, o titano-geležies bazaltas kietėjo paskutinis, kažkur po paviršiumi. Matyt, 4) variantas leistų sukurti labai dinamiškas sąlygas, netinkamas atskirti uolienas į įvairius sluoksnius, nustatytus atliekant cheminius tyrimus. Bazaltas vėliau ištirpo ir buvo išstumtas aukštyn iš gilesnių sluoksnių. Radioaktyvusis įkaitimas galėjo atsirasti dėl labai mažo paviršiaus dulkių sluoksnio šilumos laidumo ir aukštų šilumą izoliuojančių savybių. „Seklios“ jūros, susidedančios iš pelenų srautų labai netaisyklingame paviršiuje, turėtų kelis giliai esančius sluoksnius ir paviršinius sluoksnius. Giluminiai sluoksniai turėjo būti pastebimai įšilę per laikotarpius nuo šimtų milijonų iki milijardo metų, net jei iš pradžių juose buvo žema temperatūra (apie 0 ° C), tačiau tai visiškai nėra būtina. Šio darbo autorius dalijasi šiomis mintimis.

Anksčiau buvo manoma, kad pirmieji krateriai, marijos ir maskonai susidarė dėl susidūrimų ankstyvosiose Mėnulio geologinės istorijos stadijose, tačiau jei manytume, kad katastrofiškas susidūrimas asteroidų juostoje įvyko maždaug prieš 4 eonus, iki daugybės didelių ir mažų fragmentų, nukritusių ant Žemės, Mėnulio ir kitų planetų per kelis šimtus milijonų metų, susidarymo, galima sukurti kitokią Mėnulio paviršiaus istoriją. Žemėje nėra išlikę tokių susidūrimų pėdsakų, jei jie įvyko prieš susiformuojant seniausioms Žemės uolienoms. Turime pripažinti, kad maskonai atsirado dėl tam tikro mėnulio uolienų „rikošeto“ ir kad gravitacinės anomalijos išliko nepaisant didelių ir energingų uolienų poslinkių, nes tokio pobūdžio susidūrimai turėjo įvykti dideliu greičiu.

Todėl, norint paaiškinti gravitacines anomalijas, tokiu dideliu greičiu susidūrusių objektų masės turi būti itin mažos. Darant šią prielaidą, Mėnulio paviršius gali būti pakankamai šaltas, kad būtų galima palaikyti Ptolemajo ir Al-Batani tipo gravitacines anomalijas, tačiau maskonų egzistavimo problema lieka neišspręsta, jei sutiksime, kad ant titano ir geležies turinčių bazaltinių uolienų išlieta paviršius iš požeminio tirpimo, o tai atrodo priimtina hipotezė, turint omenyje ankstyvąją Mėnulio istoriją.

Dalinis Mėnulio vidaus ištirpimas prieš 3,1–3,0 eonų, kaip mano kai kurie tyrinėtojai, beveik neabejotinai lemtų rubidžio ir stroncio atsiskyrimą vienas nuo kito, todėl titano ir geležies bazaltų pavyzdinis amžius beveik neabejotinai negalėjo būti apie 4,6 eonų. Tai yra svarus argumentas prieš šių uolienų susidarymą dėl dalinio Mėnulio vidaus tirpimo.

Taigi galime daryti išvadą, kad Mėnulis susiformavo esant santykinai žemai temperatūrai, buvo šildomas išorinių šilumos šaltinių, pakankamai atvėsęs ir pakankamai giliai, kad dideli krateriai (150 km skersmens) galėtų išlaikyti neigiamas gravitacines anomalijas, ir buvo dėl savo tvirtas vidus, galintis išlaikyti masės koncentraciją. Anortozito, titano-geležies bazalto ir kitų frakcijų diferenciacija įvyko aušinimo proceso metu. Dirvožemis susidarė daugiausia iš pelenų srauto ir buvo ištirpęs ribotais kiekiais dėl radioaktyvaus šildymo dėl žemo dirvožemio paviršinių sluoksnių šilumos laidumo. Ši tariama istorija yra sudėtinga ir greičiausiai bus peržiūrėta, kai kaupsis įrodymai.

Kaip aptarta aukščiau, seismologai gavo duomenų, patvirtinančių, kad egzistuoja anortozito sluoksnis, besitęsiantis iki maždaug 60 km gylio po paviršiumi, ir vidinė zona po šiuo sluoksniu, susidedanti iš dunito tipo uolienų, kuriose gausu pirokseno ir olivino. Palyginti su žemės drebėjimais, mėnulio drebėjimai yra labai vidutinio sunkumo, o kai kurie iš jų kartojasi taškuose, esančiuose maždaug 700-800 km gylyje. Tokiu atveju atspindžiai atsiranda konstrukcijose, esančiose maždaug tame pačiame gylyje. Jų negali sukelti metalinės šerdies egzistavimas, bet gali atsirasti dėl kitokio tipo konstrukcijų sąsajų. Tai patvirtina hipotezę apie labai gilų arba visišką tirpimą Mėnulio istorijos aušroje. Tačiau įrodymai nėra įtikinami. Stebėjimai buvo atliekami ribotose Mėnulio paviršiaus vietose ir santykinai arti didelių maskonų ir smūginių jūrų zonų.

MĖNULIO MAGNETINIAI AKMENYS

Mėnulyje nebuvo aptikta dipolio lauko, tačiau Apolono nusileidimo vietose yra įmagnetintos uolienos, kurių amžius yra nuo 4 iki 3,1 eono. Todėl prieš šį ar vėlesnį laiką Mėnulyje turėjo būti magnetiniai laukai, o uolienos šiuose magnetiniuose laukuose turi būti atvėsusios iki žemesnės nei Curie taško temperatūros. Taip pat yra gana didelių įmagnetintų sričių. Magnetinių laukų, atsakingų už įmagnetintų akmenų susidarymą, kilmė išlieka paslaptis visiems šio reiškinio tyrinėtojams. Šis klausimas svarbus Mėnulio kilmės problemai.

Atmetus Žemės magnetinį lauką ir galimą Saulės lauką, atsigręžėme į galimą Mėnulio dipolio lauką, kuris turėjo išnykti ne anksčiau kaip prieš 3,1 eono. Viename pasiūlyme, kurį pateikė ypač Runcorn, buvo numatyta turėti geležinę šerdį, mažesnę nei Žemės, kuri turėtų labai greitai suktis, kad sukurtų reikiamą lauką. Tai atrodo mažai tikėtina, nes seisminiai stebėjimai neaptiko branduolio, nors jie gali būti ne visiškai įtikinami. Jei tokia besisukanti geležies šerdis būtų buvusi anksti, daugiau nei prieš 3,1 eono, tai reikštų, kad ji atvėso ir todėl lauko šiandien gali nebūti. Kitu atveju daroma prielaida, kad Mėnulio vidus kaupėsi esant žemai temperatūrai, o įmagnetinamos dalelės, būtent geležis, kaupėsi pirminiame Saulės magnetiniame lauke, todėl susidarė nuolatinis magnetinis dipolio laukas, kuris išliko iki radioaktyvaus įkaitimo. lėmė temperatūros padidėjimą virš Curie taškų. Tačiau šiuo atveju paviršiaus sritys turi būti išlydytos, kad susidarytų labai diferencijuotos vietos, kuriose į paviršių tekėtų lava.

Populiarus požiūris yra toks. Mėnulis pirmiausia kaupėsi iš kietųjų kūnų esant žemai temperatūrai dėl mažos gravitacinės energijos ir kaupimosi greičio, vėliau – esant dideliam gravitacinės energijos ir kaupimosi greičiui. Taip buvo sukurtas tvirtas interjeras ir išlydytas paviršius. Apskaičiuota, kad, nepaisant radiacijos nuostolių, susikaupimas turėjo vykti per maždaug 2000 metų ar trumpesnį laikotarpį, kad susidarytų išlydytas paviršius. Vadinasi, toks bombardavimas turėjo baigtis gana staigiai. Sunku nustatyti vietą Saulės ūke, kur tai galėtų įvykti. Alternatyva yra Urey dujų sferos (1972). Tokiu atveju kietosios dalelės nusėda vidinėje sferos dalyje, kai šalta, tačiau suspaudus sferą viduje pakyla temperatūra ir taip vidinė dalis susidaro šalta, o esant aukštesnei temperatūrai paviršius kaupiasi. Mėnulis atvėso po to, kai karšta Saulė pasitraukė nuo dujinės sferos, ir, kad ir koks būtų Mėnulio kaupimosi būdas, šalto vidaus veikiamas magnetinis laukas įmagnetino atvėsusias paviršiaus uolienas ir išnyko, kai dėl radioaktyvaus šildymo pakilo temperatūra. šalto interjero viršijo Curie tašką. Kaip minėta aukščiau, tai įdomiausia problema, kuri nustebino daugelį Mėnulį tyrinėjusių žmonių.

MĖNULIO KILMĖS TEORIJOS

Norint aptarti Mėnulio atsiradimo teorijas, būtina apsvarstyti planetų ir jų palydovų kilmės teoriją, iš esmės Saulės sistemos kilmę. Jupiteris ir jo vidinių palydovų sistema yra panašios į Saulės ir planetų orbitos charakteristikas; Jupiterio sukimosi ašis yra maždaug statmena ekliptikos plokštumai. Jei kitos planetos ir jų palydovai atkartotų tą pačią struktūrą, tada nebūtų didelių nesutarimų dėl kilmės. Galima daryti prielaidą, kad planetos ir jų palydovai susikaupė iš mažų dujų ir dulkių objektų grupių. Tačiau Žemė, Venera, Marsas ir kitos pagrindinės planetos, išskyrus Jupiterį, turi sukimosi ašis, kurios nėra statmenos ekliptikos plokštumai, todėl planetoms suformuoti reikia labai masyvių kūnų susidūrimų. Vien tai rodo masyvių kūnų buvimą Saulės sistemos istorijos pradžioje.

Jei visos antžeminės planetos turėtų didelius palydovus, tokius kaip Žemė, būtų galima daryti prielaidą, kad šios planetos ir jų palydovai susiformavo kaip dvigubos planetos, tai yra, kaupėsi iš kietų ir skystų silikatų arti vienas kito. Tokiu atveju palydovų kilmės klausimas nekiltų ginčų ir diskusijų, kaip buvo daugelį dešimtmečių. Būtent Mėnulio, kaip vienintelio labai didelio palydovo, unikalumas mokslininkams kelia įdomią ir prieštaringą jo kilmės problemą. Galų gale, jei dvigubų planetų susidarymas yra taisyklė, didelio Mėnulio Venerai ir tų pačių palydovų nebuvimas Merkurijui ir Marsui tampa nauja paslaptis. Sovietų mokslininkai, ypač O. Yu. Shmidtas, V. S. Safronovas ir B. Yu. Levinas, palaiko teoriją, teigiančią, kad per maždaug 100 mln.

Cameronas ir Ringwoodas gina požiūrį, kad Žemė ir Mėnulis susikaupė per trumpą laiką, nuo 10 3 iki 10 4 metų, esant labai aukštai temperatūrai ir dvigubo kūno pavidalu. Mėnulis sukaupė lakią, aukštos temperatūros medžiagą, kuri sudarė žiedą aplink Žemę. Žemės masė ir atitinkama saulės dujų dalis turėjo būti maždaug lygi Jupiterio masei, iš pradžių pasiskirsčiusio Saulę supančiame diske. Būtina, kad tam tikru momentu 0,3% kietos medžiagos, skirtos formuoti kietąsias medžiagas, atsiskirtų nuo 99,7% dujų masės ir kauptųsi ribotame tūryje. Galima daryti prielaidą, kad tai galėjo įvykti tik tuo atveju, jei medžiagos temperatūra buvo pakankamai žema, kad kondensuotųsi į skystą arba kietą medžiagą. Gali būti, kad jei kietosios dalelės nusės debesies vidurio plokštumos link, tai gali atsitikti. Aprašytas modelis turi kažką bendro ir tam tikru mastu yra identiškas Kuiperio protoplanetų teorijai, kurios silpnoji vieta buvo Jupiterio masei prilygstančios dujų masės praradimo paaiškinimas. Urey pabrėžė, kad tai neįmanoma, ir iki šiol nebuvo pasiūlyta patenkinamo paaiškinimo dėl dujų praradimo. Gali būti (bet neįrodyta), kad Solptzo besisukančio magsito dipolio magnetiniai laukai gali leisti išleisti dujas.

Žiedas, pagrįstas tuo, kad lakiųjų medžiagų praradimas yra toks būdingas Mėnulio paviršiaus medžiagai, rodo, kad Mėnulis turėjo būti išleistas iš aukštos temperatūros dujų. Tai labai rimtas argumentas, ypač jei šių elementų kiekis yra sumažintas visame Mėnulio kūne, o tai vis dar yra nepatvirtinta prielaida. Dažniausiai pasitaikančių elementų gausa mėnulio uolienose yra tokia panaši į tai, kas teoriškai tikimasi išlydyto silikato frakcionavimo metu, kad atrodo, kad galima atsisakyti hipotezės apie didelį lakiųjų medžiagų vaidmenį. Be to, reikalingas mechanizmas, užtikrinantis Žemės ašies posvyrį ir tam tikrą Mėnulio orbitos pokytį, nes Goldreichas pabrėžia, kad šiuolaikinė Mėnulio orbita iš pradžių negalėjo būti Žemės orbitos plokštumoje. Abu šie reiškiniai reikalauja kitų pakankamai didelių kūnų, kurie, susidūrę su Žeme ir Mėnuliu, sukėlė minėtus pokyčius. Jei tai būtų tiesa, panašūs objektai, susidūrę su kitomis planetomis, sukeltų panašų poveikį. Tai, kad Venera neturi palydovo ir sukasi priešinga kryptimi, yra bene įtikinamiausias įrodymas prieš pateiktą Žemės ir Mėnulio kilmės teoriją. Marcusas ir V.S.Safronovas pabrėžė, kad tokie susidūrimai buvo būtini, o Urey paaiškino, kodėl susidarė tokie objektai. Neseniai pradėta manyti, kad Žemei formuojantis aukštos temperatūros sąlygomis egzistavo ir susidūrė dideli ikiplanetiniai kūnai, o pagal Ringvudo modelį Mėnulis „išgaravo“ iš Žemės. Elementai, kurie lakuoja esant 1500° K ir žemesnei temperatūrai, dingo nuo Mėnulio paviršiaus, tačiau nėra pagrindo manyti, kad, viena vertus, yra reikšmingas skirtumas tarp silicio ir aliuminio, magnio, kalcio, kita vertus, net jei yra didelių nepastovumo skirtumų . Šio darbo autorius abejoja Ringwoodo hipotezės apie Mėnulį pagimdžiusią dujų, silicio, aliuminio ir kt. atmosferą teisingumu. Galbūt, jei būtų įmanoma išgauti uolienas iš gilesnių sluoksnių ir jose būtų mažai lakiųjų medžiagų, tai galėtų būti požymis, kad Mėnulio medžiaga labai suskaidyta forma buvo įkaitinta iki 1000–1500 °C temperatūros ir kad lakiąsias medžiagas nunešė likutinės dujos. Tie, kurie linkę manyti, kad titano-geležies bazaltai iš esmės yra lavos srautai iš gelmių, šį teiginį suvokia kaip jau įrodytą. Šio darbo autorius, prieš priimdamas šį požiūrį, norėtų ištirti uolienų, priklausančių vadinamiesiems vietiniams lavos srautams, pavyzdžius, kurie galėjo būti atlikti iš giliųjų sluoksnių.

Seras Džordžas Darvinas iškėlė hipotezę, kad Mėnulis atsiskyrė nuo Žemės, ir ši idėja per šį šimtmetį ne kartą buvo aptarta tiek jo šalininkų, tiek priešininkų. Wise ir O'Keefe neseniai peržiūrėjo šią diskusiją. Mėnulio uolienų tankis yra artimas Žemės mantijos uolienų tankiui, ir šis paslaptingas klausimas lengvai išsprendžiamas remiantis šia hipoteze. Buvo įdėta daug pastangų, siekiant įrodyti tokio atskyrimo galimybę. Pastaraisiais metais šią hipotezę iš dalies, o gal ir visiškai sukrėtė Mėnulio paviršiaus uolienų cheminės sudėties tyrimai. Mėnulio bazaltuose yra tikrai didesnė geležies ir titano koncentracija ir neabejotinai mažesnė lakiųjų elementų koncentracija, palyginti su antžeminiais. Žinoma, negalima visiškai atmesti galimybės, kad tokie skirtumai galėjo atsirasti sudėtingame atskyrimo aukštoje temperatūroje procese, tačiau tai mažai tikėtina. Mėnulio uolienų amžius atitolina atsiskyrimo laiką 4,5 eono. Svarbi viena aplinkybė, akivaizdi iš senų duomenų. Jei Žemė ir Venera susidarė dėl panašių procesų panašiais atstumais nuo Saulės, tai kodėl Žemės ir Mėnulio sistema turi labai didelį teigiamą kampinį momentą, palyginti su orbitos impulsu, o Venera turi mažą ir neigiamą reikšmę toks pat kiekis? Kodėl Venera netapo didelio impulso planeta ir netapo dviguba planeta? Šie klausimai galėjo būti pateikti prieš daugelį metų. Šiuo metu hipotezė apie Mėnulio atsiskyrimą nuo Žemės atrodo mažai tikėtina.

Užfiksavimo hipotezė buvo ypač populiari nuo tada, kai Gerstenkornas ištyrė šią problemą. Apie tai diskutavo MacDonaldas, Alfvenas ir kiti.

Ši hipotezė turi akivaizdų pranašumą, nes pabrėžia atsitiktinį Mėnulio kilmės pobūdį, ir šiuo atveju nereikia aiškinti kitų antžeminių planetų palydovų trūkumo. Tačiau būtina daryti prielaidą, kad ankstyvoje Saulės sistemos raidoje vienu metu buvo daug mėnulių, jei norime išvengti daugelio neįtikėtinų prielaidų. Tikimybė, kad Mėnulis bus užfiksuotas tam tikroje orbitoje aplink Žemę, yra mažesnė nei tikimybė, kad jis bus užfiksuotas jam susidūrus su Žeme. Šios problemos buvo išsamiai aptartos Urey ir MacDonaldo darbuose. Gerstenkornas priėjo prie išvados, kad gaudymas įvyko orbitoje su judesiu atgal, o vėliau pasisuko, pereidamas per Žemės diržus, ir judėjimas tapo tiesioginis. Buvo manoma, kad kūno, kurio tankis yra Mėnulis, minimali orbita buvo netoli Roche ribos 2,9 Žemės spindulio atstumu. Gaudymo proceso metu didelis energijos kiekis turėjo būti išsklaidytas šilumos pavidalu, ty maždaug 10 11 erg vienam gramui mėnulio medžiagos. Dalis šios energijos turėjo būti išsklaidyta Mėnulyje, tikriausiai paviršiniuose sluoksniuose ir galėjo sukelti jo išlydyto paviršiaus sluoksnio susidarymą, kaip aptarta aukščiau. Toks tirpimo procesas būtų intensyvesnis į Žemę atsuktame Mėnulio pusrutulyje, todėl šio pusrutulio paviršiuje gali atsirasti didesnių jūrų plotų. Jei toks kaitinimas apimtų visą Mėnulio kūną, maskonų egzistavimas taptų labai abejotinas. Urey ir MacDonald linkę manyti, kad susidūrimai su kitais aplink Žemę skriejančiais kūnais prisidėjo prie gaudymo ir kad pradinės orbitos galėjo būti daug didesnės, taip pašalinant šildymo sunkumus. Be to, remiantis šia prielaida, pradinio Žemės kaupimosi kampinio momento tankis patenka į empirinę MacDonaldo kreivę, kuri parodė, kad planetų kampinio momento tankio logaritmas, grafiškai pavaizduotas kaip masės logaritmo funkcija, turi tiesios linijos formą, kurios nuolydis yra apie 0,82.

Šis hipotetinis Mėnulio kilmės modelis teigia, kad Mėnulis kaupėsi kažkur kitur. Jei priimtume gaudymo hipotezę, kaupimo būdo ir bendros cheminės sudėties problemos lieka atviros. Iki šiol buvo pasiūlytas tik dujų sferos modelis, tačiau galimi ir kiti modeliai, nors jų patikimas skaičiavimas yra sunkus. Šiuo atveju manoma, kad pagal Jeans pasiūlytą ir Chandrasekharo patobulintą formulę plokščiame ūko diske atsirado dvimatis gravitacinis nestabilumas. Taikant šią problemą, formulės turėtų būti laikomos apytiksliais dėl to, kad dėl kietųjų dalelių padidėja nestabilumas.

Temperatūra, reikalinga Mėnulio dydžio kūnams susidaryti ūke, yra labai žema, o debesies masė turi sudaryti reikšmingą Saulės masės dalį. Kaip teigia Alfvénas savo hipotezėje, paremtoje magnetiniu lauku, šios eilės masė turėjo būti prarasta iš protosuno, kad sumažėtų jo kampinis impulsas, o Herbigas mano, kad T Tauri žvaigždės turi turėti maždaug Saulės masės dulkių debesis.

Mėnulio masių kaupimasis tokių dujų darinių centre dėl gravitacijos įtakos su kaupimo energija, kurią sugeria didelė dujų masė, gali įvykti esant žemai temperatūrai, jei spinduliai būtų dideli. Jei vėliau dujų masė būtų suspausta, centrinio Mėnulio objekto paviršiniai sluoksniai galėtų įkaisti iki aukštų temperatūrų, redukuota skystoji geležis perneštų siderofilinius elementus, o skystoji geležies sulfidas – chalkofilinius elementus. Lėtai skaidant dujų sferas būtų lėtas centrinės masės aušinimas, o visiškai išnykus dujoms – greičiau atvėstų iki žemos temperatūros. Cheminė sudėtis išlieka sudėtinga problema. Esant mažam santykiniam geležies kiekiui Saulėje, kaip buvo manoma daugelį metų, Mėnulis susideda iš pirminės nelakios saulės medžiagos, tačiau peržiūrint santykinę elementų koncentraciją saulės medžiagoje, pirminės nelakios medžiagos tankį. lakiosios Saulės medžiagos kiekis priartėja prie 4 g/cm 3 ir neatitinka Mėnulio tankio. Jei į gaudymo hipotezę reikia žiūrėti rimtai, ši problema turi būti išspręsta. Anglies chondritai yra labai paplitęs meteoritų tipas, pagrįstas smūgio stebėjimais, o tarp jų III tipas (Vigarano grupė) turi atitinkamą tankį ir mažą kalio kiekį, kad būtų galima sukurti tvirtą Mėnulį, jei centriniame kūne būtų tokia ar panaši cheminė medžiaga. kompozicija. Šiuose meteorituose yra vandens ir daug anglies. Mažas vandens ir anglies kiekis paviršiaus mėginiuose smarkiai prieštarauja šiai prielaidai, tačiau jos neatmeta. Marcusas V. S. Safronovas ir Hartmanas svarstė kitus būdus, kaip sukaupti didelius kūnus iš mažesnių kietųjų kūnų, kai nėra dujų, o tai tikrai būtina, jei iš Mėnulio vidaus pašalinami lakesni elementai. Šiuo atveju įvykių seka turėjo lemti lakiųjų medžiagų praradimą esant maždaug 1500 °K temperatūrai ir jie turėjo išnykti iš regiono, kuriame Mėnulis ir Žemė kaupėsi prieš pradedant kaupimąsi. Jei Mėnulio viduje yra lakiųjų medžiagų, tai rodo, kad Mėnulis susidarė dujinėje sferoje, o Žemė turėjo susiformuoti iš tokių objektų nuolaužų. Cameronas neseniai pasiūlė, kad Mėnulis kondensuotųsi iš dujinio Saulės ūko, esančio Merkurijaus orbitoje, kur kondensuojasi mažiausiai lakios sudedamosios dalys, būtent CaO ir Al 2 0 3. Jie suformavo Mėnulį, kurį Merkurijus išmetė į orbitą, kertančią Veneros ir Žemės orbitas, o paskui užfiksavo Žemė. Taigi Mėnulis susiformavo Saulės ūko srityje, kur geležis išliko daugiausia dujinės formos. Tai paaiškina mažą Mėnulio tankį ir, galbūt, jo cheminę sudėtį. Abu šie mechaniniai įvykiai atrodo neįtikėtini, nors jų negalima visiškai atmesti. Jei Mėnulis būtų užfiksuotas, jis būtų susiformavęs nepriklausomai nuo Žemės kaip atskira pirmapradė planeta ir tokiu atveju greičiausiai būtų buvusi senesnė už Žemę. Šiuo metu žinomi amžiaus rodikliai rodo, kad Mėnulis kaip nepriklausomas kūnas egzistavo maždaug meteoritų susidarymo epochoje. Buvo prarasta galimybė tuo pačiu metodu nustatyti Žemės amžių.

Kaip minėta aukščiau, Jupiteris ir jo palydovai primena „mažą“ Saulės sistemą, todėl susidaro įspūdis, kad šie palydovai susiformavo visai šalia planetos. Tai, kad Saulės sistemoje yra septyni palydovai, savo dydžiu prilygsta Žemės Mėnuliui, o vidutinė kitų palydovų ir asteroidų masė yra maždaug ketvirtadalis Žemės Mėnulio masės, rodo, kad Saulėje pirmenybė teikiama Mėnulio dydžio objektams. Sistema Ašiniai posvyriai Planetų sukimasis leidžia manyti, kad šalia buvo didelių objektų, kurie paskutinėse jų kaupimosi stadijose susidūrė su besiformuojančiomis planetomis. Gali būti, kad mūsų Mėnulis nėra toks unikalus kūnas, kaip dažnai manoma!

Atsisiųsti santrauką: Jūs neturite prieigos atsisiųsti failus iš mūsų serverio.

Mėnulio gravitacinis laukas sukelia didelį diskomfortą, kuris, greičiausiai, ir buvo evoliucijos priežastis. Labai gali būti, kad būtent Mėnulio istorija suvaidino lemiamą vaidmenį visuose Žemės evoliuciniuose procesuose. Taip pat priėjome prie išvados, kad būtent pusiaujo juostos zona buvo ir yra didžiausio diskomforto būsenoje. Tai reiškia, kad čia turėjo prasidėti biologinė evoliucija.

31.3. Mėnulio gravitacinis laukas

Panagrinėkime sąveiką, kurią sukelia Mėnulio gravitacinio lauko įtaka objektams Žemėje, įskaitant žmones. Šiuo atveju tiesioginio kontakto tarp Mėnulio ir kūnų, patiriančių jo gravitacinę įtaką, nėra. Pradėkime nuo gravitacinio Mėnulio poveikio vandenyno vandeniui. Šį efektą lemia potvynių jėgų pobūdis, tai yra vandens molekulių, esančių įvairiais atstumais nuo Mėnulio, gravitacinės traukos jėga. Natūralu, kad potvynių ir atoslūgių jėgos yra reikšmingesnės ten, kur šių atstumų skirtumas yra reikšmingas, tai yra, potvynių jėgos labiausiai pasireiškia vandenynuose, kurių gylis yra didesnis. Be to, potvynių ir atoslūgių jėgos geriau veikia esant dideliam vandens kiekiui. Tai galima paaiškinti tuo, kad tiek gravitacinės sąveikos jėga, tiek energija yra proporcingi sąveikaujančių objektų masei. Viena vertus, šioje sąveikoje dalyvauja Mėnulis, kita vertus, joje dalyvauja rezervuaro vandens masė. Jei rezervuaro tūris mažas, tai jėga yra maža, todėl jai nėra taip lengva pasireikšti. Jei vandens masė yra didelė, tada ir gravitacinės sąveikos jėga, ir energija tampa pastebima ir netgi pastebima.

Šią problemą galime apsvarstyti naudodami vizualinį modelį. Įsivaizduokime, kad Žemė kabo virš Mėnulio, kuris turi gravitacinį lauką. Žemės rutulio vanduo negali išeiti iš Žemės, bet teka į apatinę pakibusio Žemės rutulio dalį. Didžioji dalis vandens teka į tašką, esantį tiesioje linijoje, jungiančioje Mėnulio ir Žemės svorio centrus. Būtent čia Mėnulio gravitacinis poveikis vandeniui Žemės paviršiuje turi didžiausią reikšmę ir būtent čia reikėtų stebėti maksimalų vandens lygio kilimą vandenyne. Be to, Žemės rutulys sukasi aplink savo ašį taip, kad vandens tekėjimo vieta nuolat kinta. Ir tada tampa aišku, kodėl potvyniai yra labiau pastebimi dideliems vandens kiekiams. Manome, kad taip smarkiai pakyla vandenyno vandens lygis per potvynius, kuriuos sukelia Mėnulio gravitacinė įtaka.

Potvynių jėgų veikia ne standžios sistemos, o tos, kurios lengviau deformuojasi. Pavyzdžiui, tramvajus yra gana standus objektas, kuris, grubiai tariant, lengvai ištveria stabdymo ir įsibėgėjimo momentus, todėl tramvajus yra sistema, turinti standžią struktūrą, kuri yra silpnai jautri deformacijai. Tai leido daryti išvadą, kad vakuuminė deformacija priklauso nuo sistemos standumo, o sistemos standumas – nuo ​​to, kaip ši sistema palaiko vakuumą stratifikacijos būsenoje. Ir pasirodo, kad standi sistema neleidžia be reikalo keisti savo struktūrą, savo struktūrą. Tokia sistema gravitaciniame lauke beveik nepatiria deformacijų. Ir yra sistemų, kurios lengvai deformuojasi. Ir šias sistemas galima vadinti deformuojančiomis sistemomis. Ir šias sistemas nesunkiai veikia gravitaciniai laukai. Labiausiai deformuojasi Žemės vandens danga. Žmonėms standžiausia struktūra yra skeleto karkasas, o labiausiai deformuojasi greičiausiai smegenys ir nervų ląstelės. Ląstelės didžiąja dalimi susideda iš vandens, o pačios judriausios, labiausiai kintančios kūno ląstelės yra nervų ląstelės, taigi ir smegenų ląstelės. Čia yra fizinis parapsichologijos ir, galbūt, psichikos fenomeno, pagrindas. Ir galime daryti prielaidą, kad, greičiausiai, esmė yra būtent sistemos mobilumui ir deformuojamumui, tai yra, manome, kad sistemos deformacijos laipsnis gali priklausyti nuo individualių konkretaus žmogaus kūno savybių. Jei žmogus turi tokių sugebėjimų, jis gali tapti ekstrasensu.

Žmogaus komforto būklei įtakos turi Žemė, Mėnulis ir Saulė. Žemės gravitacinis laukas sukelia nuolatinę diskomforto būseną, prie kurios žmogus pripranta dar gerokai iki gimimo. Tačiau būtent Mėnulis į šią būseną įneša nuolat kintantį diskomfortą. Diskomforto būsena priklauso nuo santykinės Žemės, Saulės ir Mėnulio padėties. Žinant jų santykinę padėtį, galima daryti prielaidą, kad Mėnulis ir Saulė sukelia didesnį diskomforto būseną pusiaujo juostos srityje arba juostoje arti pusiaujo. Tačiau geografiškai tai yra gana plati juosta, ir manome, kad tai yra pati palankiausia vieta nelaimėms. O nelaimės dažniausiai įvyksta pusiaujo zonoje, tai yra zonoje, esančioje Žemės ir Saulės ašyje.

Mėnulis ir jo gravitacinės savybės mūsų Žemei turi didesnę įtaką nei Saulė, o dar labiau nei tolimieji zodiako žvaigždynai. Potvynių ir atoslūgių priežastis vandenynuose ir atvirose jūrose yra Mėnulio gravitacinis laukas. Saulė taip pat sukelia potvynius, tačiau ši Saulės įtaka yra nereikšminga dėl didelio Saulės atstumo nuo Žemės. Taigi Mėnulio gravitacinis laukas turėtų turėti didžiausią įtaką žmogaus būklei. Ir kadangi Mėnulio orbitos plokštuma yra pasvirusi į ekliptikos plokštumą tik maždaug kampu, tai mūsų samprotavimai apie pusiaujo juostos nestabilumą ir diskomfortą lieka galioti. Tik šio nestabilumo priežastis pasirodo esanti Mėnulis, o ne Saulė. Taigi padarėme išvadą, kad Mėnulio gravitacinis laukas sukelia didelį diskomfortą, kuris greičiausiai ir buvo evoliucijos priežastis. Labai gali būti, kad būtent Mėnulio istorija suvaidino lemiamą vaidmenį visuose Žemės evoliuciniuose procesuose. Taip pat priėjome prie išvados, kad būtent pusiaujo juostos zona buvo ir yra didžiausio diskomforto būsenoje. Tai reiškia, kad čia turėjo prasidėti biologinė evoliucija.

Šiame puslapyje žemiau yra dalis Rabčevskajos O.V. knygos. “ Pasaulis, gimęs iš tuštumos ».

Knygoje « Pasaulis, gimęs iš tuštumos » autorius pirmą kartą bandė suprasti, kaip veikia Visata.

Knygoje yra netikslumų, kuriuos autorius bandė pašalinti antroje knygoje: "", kuris yra svetainėje. Visi knygos skyriai „Visata kaip vakuuminė būsena“ pasiekiama per kiekvieno svetainės puslapio pabaigoje esančias nuorodas.

Knyga « Pasaulis, gimęs iš tuštumos »

Svetainėje yra pasirinktos knygos „Pasaulis, gimęs iš tuštumos“ skyriai

Šiame žemėlapyje parodytas Mėnulio gravitacinis laukas, išmatuotas NASA GRAIL misija. Autoriai: NASA/ARC/MIT.

Pirmieji moksliniai dvynių GRAIL Mėnulio orbitų rezultatai suteikia neįtikėtinų detalių apie Mėnulio vidų ir aukščiausios raiškos bet kurio astronominio kūno, įskaitant Žemę, gravitacinio lauko žemėlapį.

Gravitacijos atkūrimo ir vidaus laboratorijos (GRAIL) duomenys atskleidžia senovės vidines struktūras, kurios anksčiau nebuvo žinomos, pateikia informaciją, kuri yra penkiomis eilėmis geresnė nei ankstesniuose tyrimuose, ir suteikia precedento neturinčios informacijos apie Mėnulio paviršių ir gravitacinį lauką.

Erdvėlaivio GRAIL instrumentai gali zonduoti planetos viduje. Neįtikėtini vaizdo įrašai atskleidžia daugybę detalių, kurias, pasak komandos, dar tik pradeda tyrinėti.

Atėmus gravitaciją iš paviršiaus ypatybių gaunamas vadinamasis Bouguer gravitacijos žemėlapis. Išlieka tam tikros rūšies masės anomalija Mėnulyje dėl plutos storio arba mantijos tankio pokyčių. Aukščiau esančiame vaizdo įraše iškilios apskritos sritys (raudonos spalvos) rodo gerai žinomas masės koncentracijas arba „maskonus“, tačiau taip pat matoma daug panašių naujai atrastų objektų tolimoje Mėnulio pusėje.

"98% vietinės gravitacijos atsiranda dėl topografijos, o 2% - dėl kitų gravitacinių savybių", - sakė Zuberis. "Galite pamatyti mėnulio maskonų buliaus akis, bet kitu atveju pamatysite lygų vidinį paviršių. Tai gali atsitikti tik tuo atveju, jei ankstyvas Mėnulio smūgis suardo vidinį paviršių."

Šie Mėnulio žemėlapiai rodo Bouguer gravitacines anomalijas, išmatuotas NASA GRAIL misijos. Autoriai: NASA/JPL-Caltech/CSM.

Bouguer gravitacijos žemėlapis taip pat parodė senovės ugnikalnių aktyvumą po Mėnulio paviršiumi ir keistas linijinės gravitacijos anomalijas.

„Bouguer gravitacijos žemėlapio gradientai rodo bruožus, kurių nesitikėjome“, – sakė GRAIL bendradarbis Jeffas Andrewsas-Hanna. "Nustatėme didelę linijinės gravitacijos anomalijų populiaciją. Topografiniuose žemėlapiuose nematome jų išraiškos, todėl darome išvadą, kad tai senovinės vidinės struktūros."

NASA GRAIL misija atskleidė linijinę gravitacinę anomalija, kertanti Crisium baseiną kairėje Mėnulio pusėje. GRAIL gravitacijos gradiento duomenys rodomi kairėje su nurodytos anomalijos vieta. Raudona ir mėlyna atitinka stipresnius gravitacijos gradientus. Topografijos duomenys tame pačiame regione iš Mėnulio žvalgybos orbiterio Mėnulio orbiterio lazerinio aukštimačio rodomi dešinėje; šie duomenys nerodo jokių gravitacinės anomalijos požymių. Autoriai: NASA/JPL-Caltech/CSM.

Pavyzdžiui, šioje Krizio baseino nuotraukoje, kuri yra viena iš „žmogaus mėnulyje“ akių, gravitacijos žemėlapiai rodo linijinį baseino bruožą, o topografiniuose žemėlapiuose tokių koreliuojančių požymių nėra. "Tai mums rodo gravitacinę anomaliją, susidariusią prieš smūgius", - sakė Andrews-Hanna.

Šiuose artimos ir tolimos Mėnulio pusės žemėlapiuose rodomi gravitaciniai gradientai, išmatuoti NASA GRAIL misija, išryškinant linijinių gravitacinių anomalijų populiaciją. Autoriai: NASA/JPL-Caltech/CSM.

Papildomi įrodymai rodo, kad vidinė Mėnulio pluta yra beveik visiškai susmulkinta.

Kiti įrodymai rodo, kad Mėnulio pluta yra plonesnė, nei manyta anksčiau.

„Naudodami GRAIL gravitacijos duomenis nustatėme, kad vidutinis plutos storis yra 32–34 km, o tai yra 10 km mažiau nei ankstesniuose tyrimuose“, – sakė GRAIL tyrėjas Markas Wieczorekas. "Mes nustatėme, kad didžioji aliuminio dalis Mėnulyje yra beveik tokia pati kaip Žemėje. Tai susiję su neseniai paskelbta hipoteze, kad Mėnulis atsirado iš Žemės medžiagos, kai susidarė milžiniško smūgio metu."

NASA GRAIL misija užfiksavo vaizdo įrašą, kai ji skrido virš baseino Mare Orientale Mėnulyje. Vaizdo įrašas buvo gautas naudojant MoonKAM erdvėlaivyje GRAIL's Ebb 2012 m. balandžio 7–8 d. Autoriai: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science.

Pagrindinės misijos metu du erdvėlaiviai GRAIL skriejo 55 km aukštyje virš Mėnulio paviršiaus. Toks artimas diapazonas buvo todėl, kad GRAIL sukuria geriausius bet kurios planetos, įskaitant Žemę, gravitacinio lauko duomenis.

„GRACE vis dar renka duomenis, bet kadangi GRACE turi būti orbitoje 500 km aukštyje“, – sakė Zuberis. „Niekas neprilygsta žemai orbitai“.

Zuberis teigė, kad GRAIL komanda pasimokė iš GRACE ir sugebėjo padaryti „kai kuriuos pagrįstus patobulinimus“. Jie taip pat pasiūlė, kad ši technologija turėtų būti naudojama kiekvienam Saulės sistemos planetiniam kūnui, ir išmetė viliojančią idėją: „Vizualizuokite, suplanuokite apačioje esančias sroves“.

GRAIL baigia savo pirminę mokslinę misiją 2013 m. gegužės mėn. ir šiuo metu vykdo išplėstinę misiją, kai erdvėlaivio aukštis buvo sumažintas iki 23 km virš paviršiaus. „Atidarome geofizikos langą, todėl netrukus išgirsite naujo duomenų rinkinio rezultatus“, – sakė GRAIL komandos narys Sami Asmaras.

Astronomijos geofizikos sąjungos konferencijoje Zuberis sakė, kad 2012 m. gruodžio 6 d. komanda nuleis erdvėlaivį iki 11 km virš Mėnulio paviršiaus.

Menininko GRAIL misijos koncepcija, kai du erdvėlaiviai kartu skrieja aplink Mėnulį, kad precedento neturinčiu detalumu būtų matuojamas gravitacinis laukas. Autoriai: NASA/JPL.

Išplėstinė misija baigsis netrukus, gruodžio viduryje, o netrukus po to abu erdvėlaiviai bus sąmoningai sunaikinti Mėnulio paviršiuje. Grupė teigė, kad vis dar formuluoja streiko scenarijaus idėjas ir svarsto galimybę nukreipti smūgius, nes jie yra instrumentų regėjimo lauke.

Mėnulio maskonai. Išsamus Mėnulio gravitacijos lauko tyrimas tapo įmanomas po kosminių palydovų paleidimo į dirbtinių Mėnulio palydovų orbitą. Palydovo orbitos buvo stebimos naudojant tris antžemines stotis.

Keičiant palydovinio siųstuvo dažnį, buvo nustatyti vadinamieji „radialiniai pagreičiai“ – gravitacijos pagreičio projekcijos Žemės ir palydovo kryptimi (centrinei matomos Mėnulio pusės daliai šie pagreičiai atitiko vertikalus komponentas).

Pirmąsias Mėnulio gravitacinio lauko paveikslo konstrukcijas atliko sovietų tyrinėtojai, remdamiesi erdvėlaivio Luna-10 skrydžio rezultatais, vėliau duomenys buvo patikslinti stebint dirbtinių Mėnulio orbitos palydovų orbitas. serijos, taip pat tose „Apollo“ erdvėlaivių maršrutų atkarpose, kur jų orbitas aplink Mėnulį lėmė tik jo gravitacijos laukas.

Mėnulio gravitacinis laukas pasirodė sudėtingesnis ir nevienalytesnis nei Žemės, vienodo gravitacijos potencialo paviršius yra nelygesnis, o anomalijų šaltiniai yra arčiau Mėnulio paviršiaus. Esminis Mėnulio gravitacijos lauko bruožas buvo didelės teigiamos anomalijos, apsiribojusios apskritomis jūromis, kurios buvo vadinamos maskonais (iš anglų kalbos - „masės koncentracija“). Artėjant prie maskono, palydovo greitis didėja; Po skrydžio palydovas šiek tiek sulėtėja, o orbitos aukštis pakinta 60 - 100 m.

Iš pradžių matomos pusės jūrose buvo aptikti maskonai: Lietus, Skaidrumas, Krizės, Nektaras, Drėgmė; jų dydis siekė 50–200 km (jos tilpo į jūrų kontūrus), o anomalijų dydis – 100–200 mgal. Mare Mons anomalija atitiko (1,5–4,5) x 10–5 viso Mėnulio masės perteklių.

Vėliau buvo aptikti masyvesni maskonai prie matomų ir tolimųjų pusių ribos Rytų ir Kraštinėje jūrose, taip pat didžiulis maskonas tolimos Mėnulio pusės centro pusiaujo zonoje. Šioje vietoje jūros nėra, todėl kaukė ją pavadino „Paslėpta“. Jo skersmuo yra didesnis nei 1000 km, o masė yra 5 kartus didesnė už lietaus jūros perteklinę masę. Paslėptas maskonas gali nukreipti palydovą, skriejantį 100 km aukštyje, 1 km. Bendra perteklinė masė, atitinkanti teigiamas gravitacijos anomalijas. viršija 10 -4 mėnulio mases. Paaiškėjo, kad nemažai neigiamų anomalijų buvo siejamos su Mėnulio kalnais: Jura, Kaukazas, Tauras, Altajaus.

Gravitacijos anomalijos atspindi materijos masių pasiskirstymo Mėnulio viduje ypatumus. Jei, pavyzdžiui, darysime prielaidą, kad maskonus sukuria taškinės masės, tada jų gylis turėtų būti apie 200 km Lietaus jūroje, Aiškumo jūroje - 280 km, Krizės jūroje - 160 km, Ramybės jūroje - 180 km, Pertekliaus jūroje - 100 km, Poznanės jūroje - 80 km, Audrų vandenyne - 60 km. Taigi, gravitacijos matavimai atskleidė nevienalytį tankio pasiskirstymą viršutinėje mantijoje.

Elektrinis laidumas. Nė viena iš Mėnulio ekspedicijų neatliko tiesioginių Mėnulio elektrinio lauko matavimų. Jis buvo apskaičiuotas pagal magnetinio lauko pokyčius, užfiksuotus magnetometrais Apollo 12, -15, -16 ir Lunokhod 2 stotyse.

Mėnulis, netekęs magnetosferos, sukdamasis aplink Žemę periodiškai atsiduria netrikdomoje Žemės magnetosferoje per pilnatį, saulės vėjo jaunatį ir du kartus po 2 dienas pereinamajame. šoko sluoksnis.

Išorinio tarpplanetinio magnetinio lauko svyravimai prasiskverbia į Mėnulį ir jame sukelia sūkurinės srovės lauką. Indukuoto lauko kilimo laikas priklauso nuo elektros laidumo pasiskirstymo mėnulio viduje. Vienu metu matuojant išorinį kintamąjį lauką virš Mėnulio ir antrinį lauką paviršiuje, galima apskaičiuoti Mėnulio elektros laidumą.

Mėnulis sukurtas „patogiai“ magnetiniam telūriniam garsui. Tarpplanetinis magnetinis laukas, nusitęsęs nuo Saulės, yra vienodas, jo priekis gali būti laikomas plokščiu, todėl tyrimams jam nereikia laboratorijų tinklo, kaip Žemėje. Dėl to, kad Mėnulio elektrinė varža didesnė nei Žemės, jam įgarsinti pakanka dviejų valandų stebėjimų, o Žemėje stebimi kasmet.

Saulės vėjas, turintis didelį laidumą, teka aplink Mėnulį, tarsi suvyniodamas Mėnulį į foliją, nepaleisdamas į paviršių gelmėse sukeltų laukų. Todėl saulėtoje Mėnulio pusėje galima naudoti tik horizontaliąją kintamo magnetinio lauko dedamąją, o naktinėje, kur veikia ir vertikalioji, situacija panašesnė į Žemėje.

Apollo magnetometrai užfiksavo Mėnulio reakciją į saulės vėją naktį ir dieną, taip pat geomagnetiniame stulpelyje, kur saulės vėjo poveikis plazmai yra minimalus.

Lemonjė krateryje saulėtoje Mėnulio pusėje Lunokhod 2 užfiksavo Saulės magnetinio lauko svyravimų susidarymą laikui bėgant. Šiuo atveju horizontalioji magnetinio lauko dedamoji atspindi giluminį Mėnulio elektrinį laidumą, o vertikaliojo komponento vertė per ilgą laiką charakterizavo išorinio Mėnulio lauko stiprumą. Eksperimentinis tariamosios varžos grafikas buvo interpretuojamas lyginant su teorinėmis kreivėmis.

Sovietų (L. L. Vanyan ir kt.) ir užsienio (K. Sonet, P. Dayel ir kt.) mokslininkai yra sukūrę įvairius Mėnulio elektrinio laidumo modelius, kurie skiriasi kai kuriomis detalėmis, iš esmės pateikia panašius Mėnulio medžiagos elektrinių savybių pasiskirstymus. su gyliu: viršutiniame 200 km atstumu yra prastai laidus sluoksnis, kurio savitoji varža didesnė nei 106 omų m; giliau slypi 150–200 km storio mažos varžos sluoksnis (103 omų m), iki 600 km varža didėja eilės tvarka, o vėliau 800 km gylyje vėl sumažėja iki 103 omų m (1 pav. . 9).

Ryžiai. 9. Gilioji Žemės (storos linijos) ir Mėnulio (plonos) sandara pagal geofizinius duomenis:

1 - išilginės bangos greičiai; 2 - šlyties bangų greičiai; 3 - elektros laidumas. Vertikali skalė – gyliai atitinkamų Žemės ir Mėnulio spindulių atžvilgiu

Iki šiol atliktas elektrinis Mėnulio zondavimas atskleidžia šias pagrindines savybes:

Mėnulis apskritai turi didesnį pasipriešinimą nei Žemė. Ant jo yra galingas izoliacinis sluoksnis; elektros laidumas didėja didėjant gyliui. Aptikta radialinė Mėnulio stratifikacija ir pastebėtas elektros varžos nehomogeniškumas horizontalia kryptimi.

Remiantis elektros laidumo profiliais ir laidumo priklausomybe nuo temperatūros, buvo įvertinta temperatūra Mėnulio viduje esant skirtingoms mantijos kompozicijoms. Visais atvejais iki 600–700 km gylio temperatūra yra žemiau bazaltų lydymosi temperatūros, o didesniame gylyje ją pasiekia arba viršija.

Gilių temperatūrų palyginimas su uolienų lydymosi temperatūromis esant skirtingam slėgiui leido mokslininkams įvertinti tokį svarbų fizikinį parametrą kaip klampos koeficientas. Tai apibūdina uolienų gebėjimą judėti esant stresui.

Viršutinio 200–300 km ilgio Mėnulio apvalkalo klampumo koeficientas yra labai didelis – 10 26–10 27 puzų. Tai yra 2–3 laipsniais daugiau nei atitinkamose Žemės gelmėse, net jei paimtume kiečiausius senovės kristalinių skydų regionus. Nuo paviršiaus iki Mėnulio centro klampumas mažėja; giliau nei 500 km jis sumažėja 100 - 1000 kartų, t.y. tampa panašus į Žemės mantijos klampumą. Mėnulio astenosferoje klampumas smarkiai sumažėja iki reikšmių, būdingų Žemės astenosferai (10 20 - 10 21 poezė).

Šilumos srautas. Prieš erdvėlaivių skrydžius buvo manoma, kad radioaktyviųjų elementų 235 U, 238 U, 232 Th, 40 K kiekis Mėnulio viduje buvo vidutiniškai toks pat kaip chondritiniuose meteorituose ar Žemės mantijoje. Šilumos srautas, einantis iš Mėnulio gelmių per jo paviršių, buvo įvertintas pagal analogiją su atitinkamu Žemės srautu, kai kas sekundę kas 1 cm 2 paviršiaus „išgaruoja“ į kosmosą 1,5 - 10 -6 cal šilumos. Mėnulio spindulys yra 3,6 karto mažesnis už Žemės, jo paviršius – 7,5%, o tūris – 2% Žemės. Jei radioaktyviųjų izotopų koncentracija tūrio vienete buvo tokia pati, Mėnulio šilumos srauto vertė buvo prognozuojama 0,36 × 10 -6 cal/cm 2 s.

1964 metais sovietų astronomai, vadovaujami V. S. Troickio, išmatavo Mėnulio šiluminę spinduliuotę bangų ilgių diapazone nuo 1 mm iki 3 cm ir gavo netikėtai didelį vidutinį šilumos srautą (0,85 - 0,95) 10 -6 kcal/cm2s, beveik tris kartus didesnį. nei apskaičiuota. Tai gali reikšti didesnį radioaktyviųjų izotopų kiekį arba šilumos šaltinių susitelkimą šalia paviršiaus.

Netikėtą rezultatą patvirtino tiesioginiai šilumos srauto Mėnulyje matavimai. Tiesioginiai šilumos srauto Mėnulio paviršiuje matavimai buvo atlikti per dvi astronautų ekspedicijas į Mėnulį: 1971 m. liepos mėn. Hadley Rill regione rytiniame Mare Mons pakraštyje (Apollo 15) ir 1972 m. gruodį Tauro-Litrovo srityje. siauroje įlankoje Aiškumo jūros pietryčiuose („Apollo 17“). Astronautai išgręžė skyles, įkišo stiklo pluošto vamzdelius ir įdėjo į jas šiluminius zondus temperatūrai ir šilumos laidumui matuoti. Kiekvienas zondas atliko matavimus 11 gylių ir susideda iš 8 platinos atsparumo termometrų ir 4 termoporų. Du zondai buvo įrengti 1 ir 1,4 m gylyje Apollo 15 stotyje ir vienas 2,3 m gylyje Apollo 17. Rodmenys į Žemę buvo perduodami kas 7 minutes. Buvo tvarkomi 3,5 metų pirmosios ir 2 metų antrosios stočių duomenys. Signalai pradėti analizuoti tik praėjus mėnesiui nuo prietaisų paleidimo, kai buvo nustatyta jų šiluminė pusiausvyra su regolitu. Nepaisant didžiulių šiluminių kontrastų paviršiuje (dieną +130 °C, naktį - 170 °C), temperatūros svyravimai praktiškai išnyko 0,8 m gylyje, o metiniai temperatūros svyravimai buvo jaučiami visuose tirtuose gyliuose. Mėnulio dirvožemio šilumos laidumui išmatuoti elektriniai šildytuvai buvo įjungti 36 valandoms, gavus komandą iš Žemės. Kylant temperatūrai, buvo nustatyta šilumos laidumo vertė. Regolito šilumos laidumas pasirodė esąs labai mažas ir stipriai priklausomas nuo temperatūros. Paviršiuje jis buvo tik 0,3 10 -5 kcal (cm K) -1, giliau sutankinant, pasiekdamas ~0,24 10 -4 kcal (cm) 1-2 m gylyje K) -1 , 250 metrų viršutiniame sluoksnyje šilumos laidumas, matyt, išlieka labai mažas, 2–3 eilėmis mažesnis nei Mėnulio viduje, 10 kartų mažesnis nei puikiame šilumos izoliatoriuje - ore ir 40 kartų mažesnis nei vandenyje. . Taigi Mėnulio regolitas, susidaręs dėl meteorito smūgių šlifuojant uolienas, yra tam tikra „antklodė“, kuri atlieka Mėnulio termostato vaidmenį ir sumažina jo šilumos nuostolius. Pavyzdžiui, formuojantis Monsų jūrai didžiulės aplinkinės teritorijos buvo padengtos klastinėmis uolienomis. Dėl šios priežasties per pastaruosius 100 milijonų metų temperatūra 25 km gylyje turėjo pakilti nuo 300 iki 480 °C. Remiantis šilumos laidumu ir temperatūrų skirtumu, buvo apskaičiuotas šilumos srautas, einantis per Mėnulio paviršių. Jo vertės Apeninų regione yra 0,53 10 -6 kcal (cm 2 s) -1, Dekarto regione - 0,38 10 -6 kcal (cm 2 s) -1. Skirtumas yra 40% didesnis nei matavimo paklaidos, vietinio reljefo efektas, ir apibūdina horizontalų radioaktyviųjų izotopų kiekio kintamumą Mėnulio plutoje.

Žemės masė yra 6-10 2 4 kg, vidutinis jo tankis 5,52 g/cm 3 . Žemės masė lemia tam tikrą gravitacinio lauko įtampą, kuri turi įtakos Žemės, kaip planetos, gyvybei ir jos geografiniam apvalkalui. Žemės gravitacinis laukas yra pagrindinė priežastis, lemianti jos formą, struktūrą, Žemės atmosferos buvimą ir storį, kalnų aukštį ir įdubimų gylį, vandens, oro judėjimo greitį, birių uolienų judėjimą, gamtą. mineralų atsiradimas, organinės gyvybės vystymasis ir kt. taip pat turi įtakos pirmojo ir antrojo kosminių greičių dydžiui, dirbtinių Žemių orbitų formai, potvynių ir atoslūgių dydžiui. Žemės gyvybei didelę reikšmę turi Žemės gravitacinio lauko sąveika su Mėnulio, planetų ir visos Galaktikos gravitaciniais laukais. Tokia sąveika neapsiriboja tik Žemės judėjimu globalioje erdvėje, bet turi gilesnę, dar ne iki galo aiškią įtaką geologijos istorijai ir geografiniams procesams.

Gravitacinio lauko stiprumas matuojamas gravitacijos pagreičiu, kuris yra atstojamoji jėga tarp Žemės gravitacijos jėgos ir Žemės sukimosi aplink savo ašį išcentrinės jėgos. Vidutinis pagreitis dėl gravitacijos jūros lygyje yra 981 cm/sek 2 . Dėl Žemės sukimosi ir jos sferoidiškumo gravitacijos pagreitis sumažėja nuo a iki y. Ties e jis lygus e 978 cm/sek 2 . Remiantis visuotinės gravitacijos dėsniu, gravitacijos jėga mažėja didėjant aukščiui (atstumui nuo svorio centro). Su gyliu jis pirmiausia padidėja iki 1037 cm/sek 2 ties šerdies riba, o po to Žemės centre sumažėja iki nulio.

Dėl to, kad viršutinius Žemės sluoksnius sudaro skirtingo tankio uolienos, gravitacijos pasiskirstymas Žemės paviršiuje nukrypsta nuo teoriškai apskaičiuotų verčių. Teritorijose, sudarytose iš tankesnių uolienų, jo vertė didėja, o mažesnėse – mažėja, palyginti su vienalytės Žemės struktūros verte. Gravitacijos nukrypimai nuo teorinių verčių – gravitacijos anomalijos – nustatomi gravimetrinių tyrimų metu. Gravimetrinio tyrimo esmė ta, kad gravitacijos pagreičio vertė nustatoma pasirinktuose žemės paviršiaus taškuose naudojant spyruoklinių svarstyklių principu veikiančius gravimetrinius prietaisus.

Be ypatingų gravitacijos anomalijų, pastebėtų ribotose vietose, yra anomalijų, kurios atspindi skirtingą žemės plutos struktūrą ir storį. Šios anomalijos yra susijusios su pusiausvyros arba izostazės principu. Žemės plutos masių pasiskirstyme yra pusiausvyra, kai masės perteklius paviršiuje atitinka masės trūkumą gylyje ir atvirkščiai. Dėl uolienų naikinimo proceso masių judėjimas iš sausumos į vandenyną, iš kalnų į žemumas turėtų sukelti lengvesnių plutos dalių pakėlimą ir papildomų apkrovų gavusių vietovių nukrypimą. Tai tikriausiai lėmė atvirkštinį materijos judėjimą po pluta. Kadangi toks kompensacinis subkortikinis srautas vėluoja, vandenynai, kaip taisyklė, turi teigiamų gravitacijos anomalijų, o žemynai – neigiamų. Spartus žemės plutos dalių pakilimas ir nuslūgimas, kurį sukelia vadinamosios tektoninės priežastys, sutrikdo izostazę ir taip pat sukelia gravitacijos anomaliją.

Žemės gravitacinis laukas yra pagrindinė medžiagų cirkuliacijos litosferoje, atmosferoje ir hidrosferoje priežastis.