Главные черты геологии Луны

Скачать

Луна как единственный спутник Земли, очень важный объект сравнительно-планетологических исследований, анализ структуры. Рассмотрение основных особенностей образования форм лунного рельефа. Знакомство с телевизионным изображением лунной поверхности.

Размер: 1,3 M
Тип: дипломная работа
Категория: Астрономия
Скачать

Другие файлы:

Луна
Содержит информацию по следующим вопросам (содержание) - что такое луна, расстояния до луны, размеры луны, лунные фазы, движение луны вокру земли, при...

Словарь по геологии нефти и газа
В словаре даны термины по следующим разделам геологии: вулканологии, геоморфологии, геохимии, гляциологии, инженерной геологии, кристаллографии, литол...

Астрология и сновидения. Магия Луны
Луна - небольшое космическое тело по сравнению с большинством планет. Однако из-за близости Луны к Земле и к нам, всем живущим на ней, значимость Луны...

Плейстоцен территории СССР
В книге освещены главные черты геологии и палеогеографии новейшего периода развития природы территории СССР, периода появления и развития человека. Оп...

Месяц ясный
Каковы размеры Луны. Как человек изучал Луну. Почему мы видим Луну в разных формах. Как происходит лунное затмение. Наблюдения фаз Луны, ее влияние на...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Главные черты геологии Луны

Введение

Луна, единственный спутник Земли, очень важный объект сравнительно - планетологических исследований, особенно благодаря своей уже довольно высокой степени изученности. Луна в сравнении с другими спутниками планет земной группы имеет весьма большие размеры и по массе всего лишь в 81 раз меньше Земли. Большинство других спутников составляют тысячные доли объема материнских планет. В связи с этим иногда Землю и Луну называют двойной планетой. Между тем, эти два планетных тела существенно отличаются по своему развитию. Луна уже более 1 млрд. лет является мертвой планетой - на ней не протекают эндогенные процессы; здесь отсутствует атмосфера, гидросфера и биосфера.

Луна обладает медленным осевым вращением (27,3 земных суток), температура ее поверхности колеблется от +130 °С на освещенной Солнцем поверхности до - 170 °С на противоположной. В настоящее время она имеет лишь очень слабое магнитное поле, хотя есть признаки, что оно было значительно сильнее в прошлом.

Особенности поверхностных образований планет, как и рельеф, во многом зависят от атмосферы и гидросферы. Наличие их у Земли, а также существование на ней и биосферы ставят ее в особое положение среди планет и обусловливают широкое развитие на поверхности (более 2/3 площади) осадочных пород. Луна лишена этих образований, зато огромные пространства здесь заняты магматическими породами и реголитом. В рельефе Луны выделяются возвышенные и пониженные участки, которые по аналогии с Землей называются континентами и морями. Первые занимают 84% поверхности Луны и сложены полнокристаллическими основными (с содержанием SiO2 от 52 до 45%) породами, резко обедненными по сравнению с земными летучими химическими элементами и соединениями (нет даже следов воды и углекислоты). Лунные материки испещрены ударными кратерами - следами падения крупных метеоритов, породы на их поверхности раздроблены (эти рыхлые продукты дробления называются реголитом) и содержат примесь метеоритного вещества - железа и родственных ему элементов. Предполагается, что наиболее интенсивная метеоритная бомбардировка имела место на Луне и других планетах Солнечной системы в период до 3,8 млрд. лет.

Лунные моря представляют равнины, сложенные покровами базальтов, сходных с земными, но также обедненных летучими компонентами. Возраст «морских» базальтов от 4,2 до 3,1 млрд. лет. К 2 млрд. лет до н. э. глубинная активность Луны практически затухла.

1. Общая характеристика Луны

Луна - единственный естественный спутник Земли. Из всех небесных тел Луна не только ближе других к Земле, но она и изучена лучше всех остальных космических объектов. На Луне побывали люди, там работали разные приборы, в том числе и сейсмографы. Сведения о Луне настолько обильны, что ей посвящено много книг. Луна была известна с доисторических времен. Это второй самый яркий объект в небе после Солнца. Поскольку Луна обращается по орбите вокруг Земли раз в месяц, угол между Землей, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл Лунных фаз.

Благодаря ее размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землей и Марсом. Луна очень похожа на Меркурий, хотя и уступает ему в размерах и массе. Радиус Луны составляет 1738 км (? земного радиуса), масса в 81 раз меньше массы земного шара, ускорение силы тяжести примерно в 6 раз меньше земного. Тем не менее, по отношению к Земле Луна - очень крупный спутник и потому систему Земля - Луна нередко называют двойной планетой.

Впервые Луну посетил Советский космический корабль «Луна - 2» в 1959 году. Это единственное неземное тело, на котором побывал человек. Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя - в декабре 1972 года.

Гравитационные силы между Землей и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее очевидный из них - морские приливы и отливы. Гравитационное притяжение Луны более сильное на той стороне Земли, которая повернута к Луне, и более слабое на противоположной стороне. Поэтому поверхность Земли, и особенно океаны, вытягиваются по направлению к Луне.

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Дело в том, что Луна совершает один оборот вокруг своей оси за то же самое время (27.3 суток), что и один оборот вокруг Земли. А поскольку направление обоих вращений совпадает, противоположную ее сторону с Земли увидеть невозможно. Впервые астрономам удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 г., когда советская станция "Луна-3" пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности (приложение 1).

Из-за небольшой силы тяжести Луна лишена воды и атмосферы, следовательно, не может быть на ней и ветра. Там постоянно безоблачное черное небо. Всё это обусловливает резкие температурные контрасты на ее поверхности. Температура на лунном экваторе изменяется в течение суток на 300 °С: в полдень равна +130°С, а через 14 - 14,75 наших суток, т. е. в полночь, достигает - 170 °С. В полярных областях температура всегда остается низкой. Почти столь же резки перепады температур на солнце и в тени. Ее поверхности беспрепятственно достигают разрушающие солнечные и космические лучи. Следовательно, современное выветривание на Луне сильно отличается от земного.

Лунная поверхность в очень малой степени подвержена изменениям. Так как на Луне нет ни воды, ни воздуха, ее поверхность не размывается и не выветривается. Эпоха активного выпадения метеоритов осталась далеко в прошлом: два миллиарда лет назад. Есть два типа лунной поверхности: морской и материковый. Морями называются темные участки видимого диска, материками - светлые (ПРИЛОЖЕНИЕ 2).

Во времена, когда наш спутник стал остывать после эпохи частично расплавленного состояния, внешние слои Луны образовали тонкую кору, которую могли пробивать крупные метеориты. Появлявшиеся при таких соударениях углубления (иногда в сотни и тысячи километров) заполняла лава, выходившая на поверхность сквозь разрушенные участки коры. Застывая, лава создавала относительно гладкий морской тип поверхности. Здесь меньше кратеров, отражательная способность (альбедо) морских участков не велика (лунные моря составляют приблизительно 16% всей поверхности Луны). Большая часть поверхности покрыта реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, полученных из столкновений с метеорами. По непонятной причине лунные моря сконцентрированы на обращенной к Земле стороне.

Материковые участки более светлы, и они настолько изобилуют кратерами, что последние, порой, наслаиваются друг на друга. Ранее существовала гипотеза о вулканическом происхождении кратеров. Но сегодня верх одерживает метеоритная теория. Крупные метеориты, врезаясь в лунную поверхность, выбрасывали вверх огромное количество вещества, части которого могли вовсе преодолеть лунное притяжение. Выброшенные породы разлетались, порой, на десятки и сотни километров, образовывая так называемые лучи. В центре кратера обычно возникала горка, а сам кратер создавался отброшенным веществом, которое образовывало вал-окружность. Наиболее крупные из лунных кратеров имеют сотни километров в диаметре, самые высокие вершины возносятся вверх до 8 км. На Луне также найдены горы, расщелины. Эти виды рельефа возникли, по-видимому, при застывании Луны, когда лунная кора была подвижной. Вызывать эти движения могли как внутренние процессы, так и метеоритная бомбардировка. Известны многочисленные трещины и крупные сбросы.

На Луне сохранилось немало следов прошлой бурной вулканической деятельности. Иногда газы извергаются из лунных недр и сегодня. Одни из лунных кратеров имеют метеоритное происхождение, другие вулканическое. Но в целом Луна -- мертвый мир, где любые изменения -- большая редкость.

Луна имеет асимметричное концентрически-сферическое внутреннее строение и состоит из ядра, мантии и коры. Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Crisium до 107 км в северной части кратера Королева на обратной стороне. Под корой до глубины 1000 км расположена мантия и силикатное, почти твердое ядро. Оно нагрето до температуры чуть выше 1000 °С, а потому из недр Луны наружу просачивается тепло, так что на глубине 40 км температура лунной коры достигает 300 °С. В отличие от мантии Земли мантия Луны только частично расплавленная. Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра в направлении к Земле. На той стороне, которая повернута к Земле, кора более тонкая.

Анализ поверхностных пород Луны показал, что они похожи на земные породы типа базальтов. Правда, в них наблюдается избыток некоторых тяжелых металлов, например хрома и титана. Любопытны лунные масконы -- области лунной коры с повышенной плотностью. Они характерны местными гравитационными аномалиями.

Большинство кратеров на обращенной к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Коперник и Птолемей. Особенности ландшафта на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королев - в основном это русские названия, так как первые снимки были сделаны Советским кораблем «Луна-3». В дополнение к этим особенностям на обратной стороне Луны расположен огромный бассейн кратеров величиной 2250 км в диаметре и 12 км глубиной - это самый большой бассейн, появившийся в результате столкн...