أدى تجمد محيط من الصهارة “المتساقطة” إلى تكوين قشرة القمر
بركة الصهارة المنصهرة

مفهوم فنان المحيط الصهارة.

أظهر العلماء كيف أن تجمد محيط من الصهارة قد يكون مسؤولاً عن تكوين قشرة القمر.

اقترح العلماء ، من جامعة كامبريدج والمدرسة العليا العليا في ليون ، نموذجًا جديدًا للتبلور ، حيث بقيت البلورات معلقة في الصهارة السائلة على مدى مئات الملايين من السنين حيث تجمد “ الوحل ” القمري وتصلب. ذكرت النتائج في المجلة رسائل المراجعة الجيوفيزيائية.

منذ أكثر من خمسين عامًا ، جمع رواد فضاء أبولو 11 عينات من المرتفعات القمرية. تتكون هذه المناطق الكبيرة الشاحبة من القمر – المرئية بالعين المجردة – من صخور خفيفة نسبيًا تسمى أنورثوسيتس. تشكلت أنورثوسيتس في وقت مبكر من تاريخ القمر ، بين 4.3 و 4.5 مليار سنة.

يمكن العثور على anorthosites المماثلة ، التي تشكلت من خلال تبلور الصهارة ، في غرف الصهارة المتحجرة على الأرض. ومع ذلك ، فإن إنتاج كميات كبيرة من الأنورثوسيت الموجود على القمر كان سيتطلب محيطًا ضخمًا من الصهارة العالمية.

يعتقد العلماء أن القمر تشكل عندما اصطدم كوكبان أوليان ، أو عوالم جنينية. أصبح أكبر هذين الكواكب الأولية هو الأرض ، وأصبح القمر الأصغر هو القمر. كانت إحدى نتائج هذا الاصطدام أن القمر كان حارًا جدًا – حارًا جدًا لدرجة أن غلافه بالكامل كان عبارة عن صهارة منصهرة ، أو محيط من الصهارة.

قال المؤلف المشارك Chloé Michaut من Ecole Normale supérieure: “منذ عصر أبولو ، كان يُعتقد أن القشرة القمرية تكونت من بلورات أنورثيت خفيفة تطفو على سطح المحيط الصهاري السائل ، مع بلورات أثقل تصلب في قاع المحيط”. دي ليون. “يشرح نموذج” التعويم “كيف تكونت المرتفعات القمرية.”

ومع ذلك ، منذ بعثات أبولو ، تم تحليل العديد من النيازك القمرية ودراسة سطح القمر على نطاق واسع. يبدو أنورثوسيت القمر غير متجانس في تكوينها أكثر من عينات أبولو الأصلية ، وهو ما يتعارض مع سيناريو التعويم حيث يكون المحيط السائل هو المصدر المشترك لجميع أنورثوسيتس.

من الصعب التوفيق بين نطاق الأعمار الأنورثوسيتية – أكثر من 200 مليون سنة – مع محيط من الصهارة السائلة أساسًا والتي يقترب وقت التصلب المميز لها من 100 مليون سنة.

قال البروفيسور جيروم نيوفيلد ، المؤلف المشارك من قسم كامبريدج في جامعة كامبريدج: “نظرًا لنطاق الأعمار والتركيبات الخاصة بالأنورثوسيت على القمر ، وما نعرفه عن كيفية استقرار البلورات في الصهارة المتصلبة ، يجب أن تكون قشرة القمر من خلال آلية أخرى”. الرياضيات التطبيقية والفيزياء النظرية.

طور Michaut و Neufeld نموذجًا رياضيًا لتحديد هذه الآلية.

في الجاذبية القمرية المنخفضة ، يكون ترسيب البلورات أمرًا صعبًا ، خاصةً عندما يتم تحريكه بقوة بواسطة محيط الصهارة الحاملة للحمل. إذا ظلت البلورات معلقة كملاط بلوري ، فعندما يتجاوز المحتوى البلوري للملاط عتبة حرجة ، يصبح الملاط سميكًا ولزجًا ، ويبطئ التشوه.

تحدث هذه الزيادة في المحتوى البلوري بشكل كبير بالقرب من السطح ، حيث يتم تبريد محيط الصهارة الذائب ، مما ينتج عنه غطاء داخلي طيني ساخن ومختلط جيدًا وغطاء قمري غني بالبلور بطيء الحركة.

قال نيوفيلد: “نعتقد أنه في هذا” الغطاء “الراكد تشكلت القشرة القمرية ، حيث انصهر خفيف الوزن وغني بالأنوثيت من الملاط البلوري الحراري الموجود بالأسفل”. “نقترح أن تبريد محيط الصهارة المبكرة أدى إلى انتقال حراري قوي إلى درجة أن البلورات ظلت معلقة كملاط ، مثل البلورات الموجودة في آلة التكسير”.

من المحتمل أن تكون صخور سطح القمر المخصبة قد تكونت في غرف الصهارة داخل الغطاء ، وهو ما يفسر تنوعها. تشير النتائج إلى أن النطاق الزمني لتكوين القشرة القمرية يبلغ عدة مئات الملايين من السنين ، وهو ما يتوافق مع الأعمار المرصودة للأنوثوسيات القمرية.

تم اقتراح الصهارة التسلسلية في البداية كآلية محتملة لتشكيل أنورثوسيت القمر ، لكن النموذج الطيني التوفيق بين هذه الفكرة في النهاية مع فكرة المحيط الصهاري القمري العالمي.

المرجع: “تكوين القشرة الأولية للقمر من محيط طويل العمر من الصهارة الطينية” 13 كانون الثاني (يناير) 2022 ، رسائل البحث الجيوفيزيائي.
دوى: 10.1029 / 2021GL095408

تم دعم البحث من قبل مجلس البحوث الأوروبي.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *