Каталог Минералов
 
Новости / Внеземное / Как ведется изучение внутреннего строения и химического состава Луны

обсудить на форуме



27.05.2024

Как ведется изучение внутреннего строения и химического состава Луны



По словам главного научного сотрудника лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов ГЕОХИ РАН, Луна имеет те же внутренние оболочки, что и Земля: кору, мантию и ядро. Отличия состоят в твердом состоянии мантии и наличии частично расплавленного переходного слоя к ядру. Ядро состоит из железоникелевого сплава с примесью лёгких элементов и имеет два слоя: твердый внутренний и жидкий внешний. Его совокупный радиус составляет 300-400 км при среднем радиусе Луны 1737 км.

По данным сейсмических исследований аппарата Аpollo, гравитационных наблюдений спутников и изотопных исследований доставленных образцов, химический состав Луны на 99% составляют оксиды Si, Al, Ca, Na, Fe, Mg, Ti. Около 1% занимают оксиды K, Ni, Mn, Cr. Из минералов в коре и мантии распространены плагиоклазы, базальты, гранаты, оливин, ильменит, шпинель, орто- и клинопироксен и др.

Основными объектами исследования ГЕОХИ РАН являются доставленные образцы и материал метеоритов лунного происхождения. Однако эти пробы могут отразить параметры только верхнего слоя коры (до 1 км). Для изучения более глубинных слоев используются данные сейсмических, гравитационных, электромагнитных и термических исследований и моделирование.

Космические аппараты в качестве методов исследования используют сейсмологию, термическое и электромагнитное зондирование, лазерную локацию, альтиметрию, радиолокационную интерферометрию. За период изучения Луны, которое началось в 60 гг. прошлого века, с помощью орбитальных зондов были получены данные о ее строении, химическом составе и термических свойствах. Новые исследования, по словам ученого, направлены на детализацию и углублению полученных сведений.

Научный сотрудник утверждает, что в моделировании произошел переход от ранних моделей, предполагавших оливиновый состав верхней мантии, к моделям, отражающим преобладание пироксена. Первые были основаны на данных Аpollo, вторые – на гравитационных и сейсмических данных. Развитию их способствовали результаты спектрального анализа Chang’e-3 и 4 пород ударных бассейнов. То есть был обоснован оливин-пироксенитовый состав лунной мантии, характеризующейся преобладанием кремнезема и оксида Fe и отличающейся от пиролитовой земной.

К тому же геохимические и геофизические модели химического состава Луны значительно противоречат друг другу. Основные модели сосредоточены на содержании породообразующих оксидов, таких как Si, Al, Fe, Ca, Mg. Так, в геохимии разработана 2 предельные модели: LPUM и TWM. Обе они предполагают концентрацию кремнезема около 45%, однако показатели содержания Al, Ca и Fe отличаются в 1,5 раза.

Исходя из этих противоречий, для получения более точных результатов ученые предполагают сосредоточиться на гравитационных и сейсмических методах изучения.

К тому же в последнее время были разработаны новые E- и M-модели химического состава мантии. Они основаны на дополнительных геохимических параметрах в виде ограничений содержания тугоплавких металлов: в E-модели введены земные значения концентрации оксидов Al и Ca, в M-модели – более высокие.

Моделирование позволяет на основе сейсмических и гравитационных данных установить химический состав и температурный режим. Возможно использование и обратной методики.

Исследователь привел доводы в пользу недавно выдвинутой сотрудниками Университета Аризоны теории о перевороте Лунной мантии. По его словам, на ранней стадии развития в жидком поверхностном слое, образовавшемся в результате нагрева, возникла гравитационная неустойчивость, приведшая к гравитационной реструктуризации или конвективному общемантийному овертону. Суть этого процесса состоит в перемещении легкого вещества к поверхности, тяжелого – в недра с выделением железосульфидного материала в ядро.

Ученый обосновывает теоретическую актуальность изучения строения Луны тем, что это позволит лучше понять строение Земли и происхождение системы планета-спутник. С практической точки зрения Луна рассматривается в качестве промежуточной базы для дальних космических полетов, а также минерально-сырьевой базы. В этом смысле примечательны результаты нейтронной спектроскопии, свидетельствующие о потенциальном присутствии водородсодержащих соединений (возможно, водяного льда) на полюсах.
Россия

Читайте новости Каталога Минералов на Яндекс
обсудить на форуме



новости из рубрики Внеземное
  • 23.05.2025 Обнаружены флювиогляциальные формы рельефа на Марсе
    На основе исследования рельефа кратера на севере Arabia Terra и близлежащей впадины Heart Lake System ученые установили, что часть форм имеет ледниковое происхождение. Это свидетельствует о флювиогляциальных процессах в начале амазонского периода, хотя предполагалось, что в это время планета уже имела текущий холодный и сухой климат. »»»

  • 22.05.2025 Выделен новый тип галактик
    Традиционная концепция развития галактик предполагает разделение их на 2 категории по возрасту и возможности звездообразования и имеет ряд противоречий. Новая теория выделяет третий тип, который устраняет несоответствия, но требует пересмотра истории звездообразования и классификации галактик. »»»

  • 22.05.2025 Получены новые данные по Юпитеру и Ио
    В ходе работы миссии Juno получены новые данные по атмосферным процессам на северном полюсе Юпитера, геологическому строению и геодинамической активности Ио. »»»

  • 21.05.2025 Изучено влияние магнитных полей на формирование звезд
    Путем наблюдений за областью Стрелец C подтверждена гипотеза влияния магнитных полей и приливных сил на звездообразование. По мнению ученых, вместе с воздействием сверхмассивной черной дыры Стрелец A* они могут подавлять гравитационный коллапс газа, препятствуя звездообразованию. Это объясняет слабое проявление данного процесса в этой области при обилии пыли и газа. »»»

  • 19.05.2025 Разработан новый метод поиска жизни на космических объектах с подледным океаном
    Путем воссоздания в лабораторных условиях потенциальных обстановок Европы и Энцелада ученые разработали модель, способную отличать биогенные сигнатуры от абиогенных с высокой точностью. Она основана на определении изотопных соотношений методом масс-спектрометрии. »»»

  • 16.05.2025 Обнаружены свидетельства углеродного резервуара на Марсе
    По результатам изучения осадочных отложений в кратере Гейл обнаружено высокое содержание в них сидерита. Наличие карбонатов подтверждает гипотезу влажного климата в прошлом, т. к. данные минералы формируются при взаимодействии горных пород, воды и углекислого газа. »»»

  • 15.05.2025 На Марсе обнаружены крупнейшие органические молекулы
    В глинистом образце возрастом 3,7 млрд лет из кратера Гейл обнаружены крупнейшие из известных органические молекулы. Они представляют собой длинные углеродные цепочки и, предположительно, похожи по свойствам на жирные кислоты. »»»

  • 13.05.2025 Установлен климат древнего Марса
    Путем моделирования ученые выяснили, что на раннем Марсе мог быть умеренный климат с обилием осадков. Однако неизвестен источник энергии для поддержания температуры. »»»

  • 08.05.2025 Обнаружено множество спутников Сатурна
    По результатам наблюдений за сатурнианскими лунами было обнаружено 128 новых спутников. Все они являются нерегулярными. Предполагается, что они возникли в результате крупного столкновения в системе планеты, произошедшего в последние 100 млн лет. »»»

  • 08.05.2025 Изучены особенности потенциальной биосферы Титана
    Путем моделирования ученые выяснили, что на Титане возможно существование простейших форм жизни в подповерхностном океане, однако совокупная биомасса очень мала. »»»




  • Моя коллекция
  • Добавить образец
  • Добавить месторождение
  • Предложить новость
  • Управление рассылкой
  • Профайл