Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Четверг, 23.11.2017, 06:12

Вселенная Сегодня » 2012 » Февраль » 22 » Если Луна в настоящее время имеет жидкую магму, почему она не извергается?

22.02.2012
Если Луна в настоящее время имеет жидкую магму, почему она не извергается?
Автор: Irene Antonenko



Пассивный Сейсмический Эксперимент был первым сейсмометром, размещенным на поверхности Луны. Он позволил ученым изучить внутреннюю структуру Луны. Предоставлено: НАСА.

В прошлом году ученые еще раз посмотрели сейсмические данные, собранные экспериментами периода Аполлонов и обнаружили, что более низкая мантия Луны, часть границы между мантией и корой, частично расплавленная (например, переоборудованные данные Аполлона для обеспечения точного толкования ядра Луны). Их находки предполагают, что самые низкие 150 км мантии содержат где-то от 5 до 30 % жидкого расплава. На Земле, это было бы достаточно расплавленно для того, чтобы отделиться от твердого, подняться вверх и прорваться на поверхность. Мы знаем, что Луна имела вулканизм в прошлом. Так, почему этот лунный расплав не извергается на поверхность сегодня? Новые экспериментальные исследования лунных образцов могут предоставить ответы.

Подозревают, что текущая лунная магма слишком густая, по сравнению с ее окружающими скалами, чтобы подняться к поверхности. Прямо как масло на воде, менее плотная магма плавучая и будет просачиваться вверх над твердыми скалами. Но, если магма слишком густая, она будет оставаться там где есть, или даже затонет.

Мотивированные этой возможностью, международная команда ученых, возглавляемая Mirjam van Kan Parker из Амстердамского Свободного Университета, изучала характер лунной магмы. Их находки, которые были недавно опубликованы в журнале Journal Nature Geoscience, показывают, что лунная магма имеет диапазон плотностей, которые зависят от их состава.

Госпожа ван Кан Паркер и ее команда сжали и нагрели расплавленные образцы магмы изатем использовали технику рентгеновского поглощения, чтобы определить плотность материала в диапазоне давлений и температур. Их исследования использовали смоделированные лунные образцы, с тех пор как посчитали, что лунные образцы слишком ценны для такого разрушительного анализа. Их модели продемонстрировали состав зеленого вулканического стекла Аполлона 15 (которое имеет состав титана в 0.23 % веса) и черного вулканического стекла Аполлона 14 (которое имеет состав титана в 16,4 % веса).

Образцы этих моделей были подвергнуты давлению до 1.7 ГПа (атмосферное давление, на поверхности Земли, 101 кПа, или в 20000 раз меньше, чем то, которое было достигнуто в этих экспериментах). Тем не менее, давление внутри Луны даже выше, превышая 4.5 ГПа. Так, были проведены компьютерные вычисления, чтобы экстраполировать экспериментальные результаты.


Бусинки зеленого стекла Аполлона 15. Предоставлено: НАСА.

Объединенная работа показывает, что при температурах и давлении обычно находимом в более низкой лунной мантии, магма с низким содержанием титана (зеленое стекло Аполлона 15) имеет плотности, которые меньше, чем окружающий твердый материал. Это означает, что они плавучие, должны подниматься к поверхности, и извергаться. В другой руке, магма с высоким содержанием титана (черное стекло Аполлона 14), как было обнаружено, имеет плотности, которые примерно эквивалентны или больше их окружающего материала. Не предполагают, что они поднимаются и извергаются.

С тех пор как Луна не имеет вулканической активности, расплав, в настоящее время расположенный на дне лунной мантии должен иметь высокую плотность. И результаты мисс ван Кан Паркер предполагают, что этот расплав должен состоять из магмы с высоким содержанием титана, как те, которые сформировали черные стекла Аполлона 14.


Новый взгляд на старые данные дал ученым больше понимания о ядре Луны. Предоставлено: Science.

Эта находка важна, потому что высоко титановая магма, как полагают, сформировалась из скалистого источника, богатого титаном. Эти скалы представляют отложение, которое осталось в основании лунной коры после того, как плавучие минералы плагиоклаз (которые содержатся в коре) были выжаты кверху в глобальном океане магмы. Будучи плотными, эти скалы, богатые титаном, быстро бы погрузились на границу коры и мантии в случае переворота. Такой переворот даже предполагался более 15 лет назад. Теперь, эти удивительные новые результаты обеспечивают экспериментальную поддержку этой модели.

Эти плотные, богатые титаном скалы, как ожидается, также имеют много радиоактивных элементов, которые имеют тенденцию оставаться позади, когда другие элементы предпочтительно принимаются минеральными кристаллами. Итоговый радиогенный нагрев от распада этих элементов мог бы объяснить, почему части более низкой лунной мантии все еще достаточно горячие, чтобы быть расплавленными. Мисс ван Кан Паркер и ее команда далее размышляют над тем, что этот радиогенный нагрев мог бы тоже помогать сохранять лунное ядро частично расплавленным даже в наши дни!

Источники:
X-Rays Illuminate the Interior of the Moon, Science Daily, Feb. 19, 2012.
Neutral buoyancy of titanium-rich melts in the deep lunar interior, van Kan Parker et al. Nature Geoscience, Feb. 19, 2012, doi:10.1038/NGEO1402.


Название прочитанной вами статьи "Если Луна в настоящее время имеет жидкую магму, почему она не извергается?".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 2290 | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 6
1  
Нет активности тектонических плит, потому что внешняя кора - одна большая плита.
Нет субдукции массивных количеств воды из-за того что выше и сопутствующего производства газов.
Я задаюсь вопросом, смещено ли ядро Луны от центра из-за приливного захвата?

2  
интересная мысль... подозрение что мантия на задней стороне Луны мельче, чем обращенная к нам?

3  
Больше похоже на то, что самое плотное твердое ядро смещено от центра сферы в жидко части... я предполагаю, что кора однородна в толщине из-за изотропического термального охлаждения.

4  
я слышал идею о том, что ядро Луны было смещено. Не знаете ли, подтверждено, смоделировано это?... Ближнесторонняя кора была бы тоньше, поскольку ядро ближе к этой стороне. Я думаю, это как-то связано с тем, как легко было создаться морю на ближней стороне, в противоположность к дальней стороне.

Я уверен, что кто-нибудь на этом сайте может направить вас к более подробной информации, поскольку я не могу вспомнить точно, что я читал (и где).

5  
Это действительно тщательная и экспансивная статья, спасибо за совместительство!

6  
Солидная работа. Составляет большой смысл для меня.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]