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.