Лунный грунт. Всюду, где совершали посадки космические аппараты, Л. покрыта так называемым реголитом. Это разнозернистый обломочно-пылевой слой толщиной от нескольких м до нескольких десятков м. Он возник в результате дробления, перемешивания и спекания лунных пород при падениях метеоритов и микрометеоритов. Вследствие воздействия солнечного ветра реголит насыщен нейтральными газами. Среди обломков реголита найдены частицы метеоритного вещества. По радиоизотопам было установлено, что некоторые обломки на поверхности реголита находились на одном и том же месте десятки и сотни млн. лет. Среди образцов, доставленных на Землю, встречаются породы двух типов: вулканические (лавы) и породы, возникшие за счёт раздробления и расплавления лунных образований при падениях метеоритов (стекла и брекчии). Основная масса вулканических пород сходна с земными базальтами, в них встречаются плагиоклазы, пироксены, ильменит, оливин, а также шпинель, циркон, апатит, металлическое железо, медь и другие. По-видимому, такими породами сложены все лунные моря. Кроме того, в лунном грунте встречаются обломки иных пород, сходных с земными норитами, анортозитами, дацитами, и так называемая KREEP - порода, обогащенная калием, редкоземельными элементами и фосфором. Очевидно, эти породы представляют собой обломки вещества лунных материков. "Луна-20" и "Аполлон-16", совершившие посадки на лунных материках, привезли оттуда породы типа анортозитов. Все типы пород (смотри таблицу) образовались в результате длительной эволюции расплавов в недрах Л. По ряду признаков лунные породы отличаются от земных: в них очень мало воды, мало калия, натрия и других летучих элементов, в некоторых образцах очень много титана и железа, но в целом Л. обеднена сидерофильными элементами. Возраст этих пород, определяемый по соотношениям радиоактивных элементов, равен 3-4,5 млрд. лет, что соответствует древнейшим периодам развития Земли.

Основные разновидности лунных пород^*

	1	2	3	4	5
SiO2	40,5	42,4	44,1	50	61
Al2O3	9,7	20,2	35,5	20	12
FeO	19,0	6,4	0,2	7,7	10
TiO2	11,4	0,4	-	1,3	1,2
CaO	9,6	18,6	19,7	11	6,3
MgO	8,0	12,2	0,1	8	6
Na2O	0,53	0,40	0,34	0,63	0,69
K2O	0,16	0,52	-	0,53	2,0

Геохимические процессы. Первичное разделение холодного недифференцированного вещества Земли на оболочки произошло под влиянием тепла адиабатического сжатия планеты и радиогенного тепла. В мантии Земли на различных глубинах, особенно в астеносфере, возникали многочисленные расплавленные очаги. Разделение на оболочки шло путём зонного плавления, которое не требует полного расплавления мантии. Силикатное вещество планеты разделялось на тугоплавкую фазу - ультраосновные породы верхней мантии, и легкоплавкую фазу - основные породы (базальты) земной коры. Легкоплавкое вещество проплавляло кровлю магматической камеры, а тугоплавкое кристаллизовалось на дне камеры; т. о. легкоплавкое вещество перемещалось вверх к поверхности Земли. При этом метасиликаты инконгруентно разлагались на ортосиликаты и кремнекислоту, обогащенную химическими элементами, понижающими температуру плавления: щелочными элементами, Si, Ca, Al, U, Th, Sr и др. редкими литофильными элементами. Вещества, повышающие температуру плавления (Mg. Fe, Ni, Co, Cr и др.), сохранились по преимуществу в тугоплавкой фазе, т. е. остались в мантии Земли. Вместе с зонным плавлением шёл процесс дегазации верхней мантии.

Процессы выплавления и дегазации вещества мантии имеют периодический характер. После того как произошёл вынос тепла и вещества из глубин на поверхность Земли, требовалось время на новое разогревание очага. С таким геохимическим циклом связан весь ритм тектоно-магматической и вулканической деятельности и метаморфических преобразований. Этот процесс шёл также на Луне и, по-видимому, на всех планетах земного типа. Химическая эволюция Земли поддерживается и регулируется непрерывным процессом выплавления и дегазации вещества мантии за счёт энергии радиоактивного распада.

Вещество мантии Земли (перидотиты, дуниты и др. ультраосновные породы) имеет химический состав, приближающийся к метеоритному (табл. 4).

Табл. 4 - Химический состав горных пород Земли, Луны и метеоритов

Окислы и элементы	Каменные метеори- ты (хондри- ты)	Ультраосновные породы Земли	Примитив- ные базальты Земли (толеитовые)	Эвкриты (базаль-тичес- кие камен- ные Метео- риты)	Породы поверхности Луны				Средний состав оса-дочных по- род Земли	Граниты Земли
					кристаллические????? (базальт)		Тонкодиспергированные (реголит)
					"Аполлон-12"	"Луна-16"	" Аполлон-12"	"Луна-16"
В % по массе
Si02	38,04	43,54	50,83	48,5	40	43,8	42	41,7	46,20	70,8
TiO2	0,11	0,05	2,03	0,6	3,7	4,9	3,1	3,39	0,58	0,4
Al2O3	2,5	3,90	14,0	12,96	11,2	13,65	14	15,33	10,50	14,6
Fe0	12,45	9,84 (+2,51 Fe203)	9,0(+2,88 Fе2Оз)	17,6	21,3	19,35	17	16,64	1,95 (+3,3 Fe203	1,8 (+1.6 Fe203)
Mg0	23,84	34,02	6,34	8,28	11,7	7,05	12	8,78	2,87	0,9
Са0	1,95	3,46	10,42	10,23	10,7	10,4	10	12,49	14,0	2,0
Na20	0,98	0,56	2,23	0,75	0,45	0,38	0,40	0,34	1,17	3,5
K20	0,17	0,25	(0,16)	0,24	0,065	0,15	0,18	0,10	2,07	4,0
Мn0	0,25	0,21	0,18	0,43	0,26	0,20	0,25	0,21	0,16	0,10
Сг20з	0,36	0,34	0,4	0,38	0,55	0,28	0,41	0,28	0,09	0,07
Zr02	0,004	0,004	0,01	0,006	0,023	0,04	0,09	0,013	0,01	0,003
104 ?% по массе
Rb	5	1	1,2	0,2	0,65	-	3,2	5,9	200	200
Ba	6	1	14	30	72	206	420	144	500	800
Sr	10	10	130	80	145	445	170	169	300	700
Y	2,0	1	43	22	50	54	13	58	30	30
V	70	40	290	50	88	425	64	61	100	40
Sc	6	1,5	61	35	50	20	47	27	10	3
Ni	13500	2000	97	1000	54	147	200	190	45	8
Co	800	200	32	40	40	29	42	53	10	5
Li	3	0,5	9	5,5	5,5	-	11	10	40	40
Th	0,05	0,015	~0,5	0,9	0,9	1,1	6	0,5	10	18
U	0,025	0,005	~0,1	0,25	0,25	0,2	1,5	0,1	3	3,5

В книге Ю.И.Мухина «Анти-Аполлон: лунная афера США» приводятся следующие данные о лунном грунте:

«Постоянная бомбардировка поверхности Луны метеоритами является причиной того, что вся поверхность на несколько метров глубины покрыта слоем раздробленного вещества… Вот почему огромные колебания температуры от дня к ночи на поверхности Луны (на экваторе от +130 до -170) затухают, и на глубине всего в один метр температура на Луне постоянна («Человек и Вселенная», М, Комитет по геодезии и картографии министерства экологии и природных ресурсов РФ, 1994)

В лунных образцах также встречаются металлы с высокой точной плавления, такие как гафний и цирконий. А вот относительное содержание металлов с низкой точкой плавления, таких как натрий и калий, в лунных породах ниже, чем в земных (Мухин, стр. 69)

 

Кора ближней к нам части Луны имеет толщину 60-65 км… 7 марта 1971 года на Луне в районе оконечности Океана бурь в течение четырнадцати (!) часов действовал горячий гейзер! Пары воды распространились на площадь около 260 кв. км (Мухин, стр. 70 и 73)

В группе минералов пироксенов минерал титанический авгит содержит значительное количество алюминия и титана. Содержание TiO₂ значительно выше, чем для большинства авгитов «Аполлона-11» и «Аполлона-12», хотя количество TiO₂ в материале, доставленном станцией «Луна-16», в общем много меньше, чем в пробах «Аполлона-11» и сравнимо с содержанием титана в базальтах «Аполлона-12» («Лунный грунт из Моря Изобилия» - М., Наука, 1974, стр. 217). «Материал «Луны-16» имеет также самое меньшее содержание урана из сообщенных до сих пор какого-либо лунного образца» (там же, стр. 440)

ГЕОХИ РАН: «Основываясь на химическом составе (главным образом, содержании титана и алюминия) базальтовые породы лунных морей подразделяются международным научным сообществом на следующие типы:

1. Базальты с высоким содержанием титана (TiO₂ >8 вес.%). Это породы, собранные экспедициями "Аполлон 11 и 17"

2. Базальты с низким содержанием титана и бедные алюминием (TiO₂ 2-6 вес.%, Al₂O₃ < 12 вес.%). Эта группа объединяет породы экспедиций "Аполлона 12 и 15".

3. Базальты с низким содержанием титана, богатые алюминием (TiO₂ 3-6 вес.%, Al₂O₃ 12-15 вес.%). К этому типу относятся базальты, доставленные "Луной-16"

4. Базальты с очень низкими содержаниями титана (TiO₂ <1 вес.%), опробованные "Луной-24"» (Мухин, стр. 197)

 

Зонд SMART-1 нашел на Луне кальций

10 июня 2005 г.

Европейский зонд SMART-1, который работает сейчас на орбите Луны, впервые обнаружил на Луне кальций. Открытие было сделано с помощью рентгеновского спектрометра D-CIXS, который предназначен для определения химического состава всей поверхности Луны.

Спектральные линии кальция были обнаружены в рентгеновском излучении, испускаемом поверхностью Луны в районе Mare Crisium. Также там было зафиксировано излучение атомов алюминия, кремния и железа, но о существовании этих элементов на поверхности Луны ученым уже было известно.

(по материалам Европейского космического агентства)

 

В лунной пыли находится земной "воздух"?

5 августа 2005 г.

В последнем номере журнала Nature опубликована статья японских ученых, в которой предлагается решение одной лунной загадки. Долгое время ученые не могли объяснить, почему в лунном грунте так высоко содержание азота.

Луна образовалась в условиях высоких температур и, следовательно, в ее составе должно быть мало летучих элементов, таких как азот, углерод, водород и инертные газы. Однако все эти элементы присутствуют в лунном грунте (это показали исследования образцов, привезенных с Луны экспедициями "Аполлонов"). Поэтому остается предположить, что упомянутые элементы были доставлены на Луну извне.

Конечно, азот мог прилететь Луну вместе с солнечным ветром, но "мощности" Солнца хватит лишь на малую долю азота, обнаруженного в лунном грунте. Межпланетную пыль тоже нельзя считать серьезным поставщиком азота. Авторы упомянутой статьи считают, что азот был занесен на Луну с Земли, точнее из верхних слоев ее атмосферы в виде ионов азота.

Магнитное поле Земли не дает улетать в космос частицам, имеющим земное происхождение. До формирования магнитного поля молекулы азота в атмосфере Земли под действием космического излучения и солнечного ветра превращались в ионы азота и эти ионы из верхних слоев атмосферы свободно улетали в окружающее пространство и, в частности, на Луну. Земля и Луна находились тогда намного ближе друг к другу, чем сейчас, и гравитационное поле Луны гораздо сильнее действовало на частицы земной атмосферы.

Для проверки предложенной гипотезы следовало бы взять пробы грунта на обратной стороне Луны. Так как Луна бОльшую часть своей жизни повернута к Земле только одной своей стороной, то грунт на обратной стороне Луны должен отличаться по своему составу от грунта с лицевой стороны, если предположить, что свой вклад в поставки азота внесла атмосфера Земли. Но эта проверка потребует отправки на Луну новой экспедиции.

(по материалам Space.com)

 

Определен точный возраст Луны

28 ноября 2005 г.

Группа ученых-металлургов из Великобритании и Германии впервые определила точный возраст Луны. Для исследований они использовали лунные камни, доставленные на Землю одной из экспедиций американских "Аполлонов".

Возраст определялся по скорости распада изотопа вольфрама-182, который находится в этих лунных камнях. В итоге получилось, что возраст этих камней составляет 4 млрд 527 млн лет. Это самое точное на сегодняшний день значение. По оценкам ученых, ошибка измерения может составить максимум 20-30 млн лет.

 (по материалам Ananova)

 

Лунная пыль остаётся проблемой для освоения спутника Земли

14 ноября 2006 г.

Специалисты NASA опасаются, что лунная пыль может создать большие проблемы для будущих миссий по высадке человека на естественный спутник Земли. Известно, что Луна покрыта пылью, состоящей из мелких частиц. Такие частицы могут вывести из строя оборудование и нанести вред здоровью людей. Астронавты, участвовавшие в программе «Аполлон», утверждают, что лунная пыль прилипает к любой поверхности и создаёт большое трение.

Пыль на Луне также может иметь электрический заряд, который меняется в ходе движения Луны вокруг Земли. Эти заряды измеряются различными порядками числовых значений. Наэлектризованность пыли может быть одной из причин её прилипания.

Источник: КомпьюЛента

 

Подробнее: О гелии-3 в лунном грунте

Материал 1960-х годов с интересными материала ми о поверхности Луны

Существует ли лунный вулканизм?

Неокисленное железо в реголите