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
  • 13.06.2024 На экваториальных вершинах Марса обнаружен иней
    Космические аппараты зафиксировали периодическое появление инея в кальдерах марсианских экваториальных вулканических построек. Это происходит в послерассветные часы холодного времени года. Ученые считают, что данное явление связано с особым микроклиматом, обусловленным специфической циркуляцией воздуха на данных участках. »»»

  • 10.06.2024 Опровергнута гипотеза существования жидкой воды на Марсе
    Ученые предполагают, что полученные путем инструментальных наблюдений свидетельства наличия жидкой воды на Марсе в действительности являются ошибочно интерпретированными радиолокационными помехами. Путем моделирования они доказали, что такие сигналы может генерировать как водяной лед, так и слоистые толщи. »»»

  • 10.06.2024 Планируется изучение сверхновых посредством лунного грунта
    Благодаря разработке нового аналитического метода стало возможным более точное определение железа-60, представляющего собой изотоп, связанный с деятельностью сверхновых. До этого он был весьма сложен для изучения ввиду редкости и очень малых концентраций. »»»

  • 08.06.2024 Что известно об условиях на Юпитере
    Поверхность планеты характеризуется сильными ветрами, высокой температурой и специфическими осадками. Она покрыта океаном, который постепенно переходит в твердое ядро. »»»

  • 04.06.2024 Изучена взаимосвязь форм рельефа и вулканизма Венеры
    Ученые выяснили, что источником позднего вулканизма на планете являются диапиры, выражающиеся на поверхности в виде корон. Они привели к образованию лопастных равнин. Однако в этих процессах участвовала лишь небольшая часть корон, что, по мнению исследователей, свидетельствует о снижении темпов образования диапиров. »»»

  • 31.05.2024 На Венере обнаружены действующие вулканы
    Ученые получили новые свидетельства вулканической активности на планете. На основе анализа данных предыдущей миссии они отслеживают изменения поверхности вблизи вулканических жерл. »»»

  • 21.05.2024 Получены новые свидетельства присутствия подледного океана на Европе
    Ученые находят все больше подтверждений теории присутствия океана под ледяным покровом спутника Юпитера. Снимки, предоставленные аппаратом «Юнона», отразили ледяные структуры, свидетельствующие о специфической геологической активности. »»»

  • 17.05.2024 Обнаружена потенциальная экзопланета для геологического изучения
    Недавно обнаруженная SPECULOOS-3b отмечена учеными в качестве оптимального объекта для геологического исследования ввиду относительной близости ее расположения и отсутствия атмосферы, скрывающей поверхность. Начальное изучение предполагается провести путем спектрального анализа. »»»

  • 16.05.2024 Установлена причина отсутствия воды на Венере
    Предполагается, что Венера в начале развития была хорошо обеспечена водой, которая в дальнейшем испарилась вследствие интенсивного парникового эффекта. Образовавшийся пар улетучился в космическое пространство. На основе моделирования ученые установили, что данный процесс реализуется путем утраты водорода в результате рекомбинации электронами ионов HCO+, которые, как они полагают, относятся к основным ионам атмосферы Венеры. »»»

  • 15.05.2024 Установлен источник химических элементов на поверхности белых карликов
    Путем моделирования ученые выяснили, что химические элементы, обнаруженные на поверхности белых карликов, они получают в результате поглощения комет и метеоритов. Аккреция инициируется каким-либо событием, вызывающим вытягивание орбит этих объектов, сохраняющееся очень длительное время. В модели в качестве такого события был введен родовой удар. »»»




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