какие геологические образования имеются на луне
Как выглядит лунная поверхность
Близость к Земле ее естественного спутника не влияет на сходство их внешнего вида: поверхность Луны разительно отличается от земной.
Состав и поверхность Луны
По своему строению Луна повторяет нашу планету и состоит:
Реголит
Реголит — лунная почва, сформировавшаяся в результате ударов о спутник инородных космических тел в течение миллиардов лет. Астероиды и каменные части комет раскрошились в пыль, которая впоследствии покрыла собой всю поверхность Луны. Грунт состоит из микроскопических спекшихся частиц. Его отличие от земных горных пород — полное отсутствие связанной воды.
Химический состав и цвет реголита отличаются на разных участках небесного тела. Например, в лунных морях в грунте наблюдается большое количество железа и магния, а на материках — двуокиси кремния и алюминия.
Моря и материки
На диске Луны можно невооруженным глазом различить 2 типа рельефа:
Лунные моря занимают почти треть от всей поверхности видимой стороны Луны и около 16% от рельефа спутника. С земными морями эти образования ничего общего не имеют. Их название — калька с латинского слова. Они представляют собой потоки базальтовой лавы, которые были сформированы древней вулканической активностью. Средняя высота морей на 2,5 км ниже, чем у соседствующих с ними материков. Эти геологические образования более молодые, чем материки.
Самое большое из местных морей — Океан Бурь, размер которого в поперечнике составляет 2400х2000 км. Это единственный океан на спутнике. Кроме него, на сегодня открыто:
Из общего числа таких образований по согласованию с астрономическими организациями за последнее время были исключены 7 морей, 1 болото, 2 залива. Среди главных причин исключения — установление того факта, что объект не является самостоятельным, а входит в состав более крупного «водоема», и некоторые другие ситуации, например:
На морях отмечены многочисленные купола, образованные лавовыми выбросами, — это вентиляционные отверстия бывших вулканов. У куполов пологие склоны, их диаметр составляет преимущественно 8-12 км.
Материки — более светлые гористые зоны Луны. Горные хребты на них расположены преимущественно вдоль «побережий».
Масконы
Масконы — это остатки упавших на поверхность Луны астероидов, вонзившихся в лунную твердь и оставшихся лежать, возвышаясь над местностью. Плотность этих образований выше собственной плотности сателлита, поэтому они — источники гравитационных возмущений.
Кратеры и цирки
Спутник Земли лишен атмосферы, поэтому для попадания на него метеоритов и астероидов нет преград. Если падающие на нашу планету инородные космические тела сгорают в воздушных слоях, то в случае Луны они обрушиваются на ее поверхность на полной скорости. Это объясняет, почему лунный пейзаж настолько усеян кратерами — их здесь десятки тысяч.
Лунные ударные кратерные образования могут иметь вид маленьких ям или гигантских обрывов. Наибольший местный кратер имеет диаметр 2,5 тыс. км и глубину 13 км. Он носит имя Эйткен, расположен в южной части обратной стороны Луны, но край его наблюдается с Земли.
На поверхности старых образований расположено множество более молодых — это позволяет ученым отследить возраст кратеров и самого небесного тела.
Цирки — кольцевые горы. По своему строению они напоминают кратеры, только обладают плоским дном и не имеют в своем строении центральной горки. Большинство из них отличается импактным происхождением — появились в результате столкновения крупного метеорита, кометы, астероида или другого небесного тела с Луной.
Карта лунной поверхности
Долгое время существовали лишь карты видимой части Луны. Появление космических аппаратов сделало возможным исследование ее обратной стороны. Сегодня существуют подробные схемы обоих полушарий земного спутника.
Поверхность Луны
С момента изобретения телескопа началось изучение поверхности Луны, которая стала самым исследованным объектом звёздного неба.
Наш спутник – небесное тело, которое изучалось не только при помощи астрономических приборов. На Луну и ступала нога человека, и образцы её пород были доставлены на Землю.
«Моря» и «материки»
Лунные материки и моря
На лунном диске можно различить невооружённым взглядом тёмные участки, условно названные «морями», и светлые, более возвышенные и гористые по сравнению с ними – «континенты», или «материки». Средняя высота «морей» примерно на 2,5 км ниже, чем у «континентов».
«Моря» — более молодые геологические образования округлой формы с гладкой поверхностью. Они занимают около 16% площади Луны. В результате вулканической деятельности вышедшая лава затопила низменные участки, в результате чего они покрылись слоем базальта, дающего тёмный цвет. Самое большое из лунных «морей» – океан Бурь, протяжённость которого составляет 2000 километров.
Большая часть лунных «морей» находится на видимой стороне спутника, но самая глубокая впадина расположена на обратной стороне. Её глубина равна 8000 метров.
Разница между самой низкой точкой Луны и самой высокой составляет 16000 метров.
Кратеры и цирки
Кратер Ван-де-Грааф диаметром 243 км
Поверхность Луны покрыта кольцевыми горами – кратерами, имеющими центральную горку, и цирками, не имеющими её.
Количество кратеров огромно. Только с диаметром более 3500 метров их можно насчитать более 17 000 штук. Расположены они в основном на «континентах».
Кратеры появились вследствие падения метеоритов. На видимой стороне Луны их значительно меньше, чем на обратной. Также их больше на экваторе, чем на полюсах.
Масконы
Материалы по теме
Температура на Луне
Это упавшие на Луну астероиды или их остатки, лежащие близко к поверхности. Их плотность больше плотности спутника, поэтому они вызывают гравитационные возмущения. Название произошло от mass concentration – концентрация массы.
Реголит
Реголит – лунный грунт, образовавшийся под воздействием специфических условий, существующих на нашем спутнике. На его возникновение также повлияли разные виды излучений, бомбардирующие поверхность Луны из-за отсутствия у неё магнитного поля.
Исследования образцов реголита, доставленного на Землю, показали, что он состоит из спёкшихся микроскопических частиц горных пород и отличается от земных пород отсутствием связанной воды.
Карта запасов воды на Луне
Специалисты НАСА, изучающие спутник при помощи зондов, нашли в кратерах северного полюса большие запасы замёрзшей воды. В четырёх десятках кратеров имеются пласты льда толщиной не менее 2 метра.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Геология Луны
Геология Луны (селенология) — геология единственного естественного спутника Земли, Луны.
Ландшафт
Луна имеет на своей поверхности такие довольно редкие геологические образования как пещеры.
Лунные породы
Лунные породы — твёрдые горные породы плотностью 3,1-3,4 г/см³. По химическому, минералогическому составу и структуре не похожи на земные породы.
В результате первой высадки человека на Луну в ходе миссии Аполлон-11 (1969) на Землю было доставлено 22 килограмма лунного грунта. Впервые образцы лунного грунта попали в руки специалистов и подверглись обширным минералогическим и петрологическим исследованиям. Это привело к возникновению новой науки — минералогии Луны.
На сегодня на Земле есть образцы лунной породы, попавшие на Землю из следующих источников:
Классификация лунных горных пород
Лунные горные породы разделяются на три группы.:
Базальты лунных морей
Базальты лунных морей образовались в процессе близкоповерхностной кристаллизации базальтовых лав. Возраст этих пород 3,1—3,9 миллиардов лет, это самые молодые породы, доставленные с Луны. Основными минералами являются пироксены, плагиоклазы, ильменит, оливины.
ANT-породы
ANT-породы (анортозит—норит—троктолитовые) — это породы в которых преобладают плагиоклазы и пироксены, с примесями оливина. Возраст 3,6—4,6 млрд лет, обычно самые древние породы. Являются продуктами падения метеоритов и метаморфизма, подверглись интенсивным структурным изменениям, которые почти полностью уничтожили их первичные особенности. Большинство ANT-пород представляют собой брекчии, и могут состоять из смеси пород, формировавшихся независимо.
KREEP-породы
Породы, включающие соединения калия — K и редкоземельные элементы (англ. Rare earth element) — REE и фосфора — P.
Вулканическая активность
Ранее было распространённым мнение, что вулканизм на Луне закончился более 1 млрд лет назад.
Однако, спектрограммы лунного кратера Альфонс указывают на выход газов (молекулярного водорода и углерода) из центральной горки кратера. Считают, что это свидетельствует о вулканических явлениях на Луне или о тектонических перемещениях у её поверхности. Т.е. данные наблюдения могут объясняться и тектоническими сдвигами на Луне, происходящими за счет гравитационного воздействия Земли, хотя интенсивное и довольно длительное выделение неоднократно зарегистрированных Н. Козыревым вулканических газов в лунном кратере Альфонс вряд ли можно объяснить тектоническими сдвигами лунного грунта, ведь земные землетрясения ничем не похожи на вулканические извержения (при землетрясениях практически никогда не бывает интенсивного выделения вулканических газов).
Поверхность Луны — элементы лунного рельефа
С Земли поверхность Луны выглядит ровной, имеющей лишь светлую и тёмную расцветку. По крайней мере, для невооружённого глаза это выглядит именно так. Но уже в бинокль или небольшой телескоп видно, что это вовсе не так. Когда Галилео Галилей впервые посмотрел на Луну в свой самодельный телескоп, он отметил:
Мы пришли к заключению, что поверхность Луны не гладкая и не ровная, и не в совершенстве сферическая, как полагал в отношении нее целый легион философов, а, напротив, неровная, шероховатая, испещренная углублениями и возвышенностями.
Поверхность Луны на самом деле очень разнообразна – там есть горы и долины, глубокие расщелины и кратеры. Рассмотрим подробнее, какие детали рельефа встречаются на лунной поверхности. Многие из них вы сможете и понаблюдать.
Моря и материки
Если посмотреть на наш спутник, даже невооружённым глазом видны светлые и темные области, образующие причудливые рисунки. Тёмные области издавна считались заполненными водой, то есть морями, по земному подобию. Светлые области, соответственно, считались сушей, то есть материками.
На самом деле, конечно, никаких водных морей на поверхности Луны нет, но темные области продолжают так называть. У них есть даже соответствующие названия – Море Дождей, Море Ясности, Море Кризисов, и даже есть Океан Бурь. Также есть и различные более мелкие образования, опять же, по земным аналогиям названные заливами, озёрами, болотами.
В реальности все лунные моря и прочие тёмные области представляют собой обширные более-менее ровные поверхности, образованные разлившейся и застывшей лавой. Это произошло в тот период, когда Луна была молода и геологически активна, вскоре после её образования. Заполнение морей лавой произошло порядка 3.8 – 4 миллиардов лет назад. Высокие горы, которые были находились там когда-то и были затоплены не полностью, продолжают торчать посреди морей одиночными пиками.
Остальная лунная поверхность, которая не была залита лавой, имеет более светлый оттенок, и называется материками. На них гораздо больше кратеров, многие из которых тоже насчитывают миллиарды лет. В морях же кратеров меньше – только те, которые появились после появления самих морей. Самые старые навеки скрыты под километровыми слоями базальта.
Кратеры и цирки
Даже в 10-кратный бинокль на Луне видны кратеры, во множестве покрывающие её поверхность, особенно светлые области материков. Это округлые образования, напоминающие оспины на лунном лике, с центральной горкой. Некоторые не имеют центральной горки – их называют цирками, но это просто разновидность кратеров.
Большинство кратеров на Луне имеют ударное происхождение – это следы падения крупных метеоритов. При ударе образуется кратер различного размера и из него выбрасывается масса породы. Когда обломки падают снова на поверхность Луны, они образуют вторичные кратеры, более мелкие. Их можно увидеть вокруг всех крупных кратеров – они образовались одновременно, только вторичные появились от падающих обломков.
Кратер Клавий. Снимок с орбиты.
На Луне очень много кратеров самых разных видов и размеров. Только имеющих поперечник более 20 км насчитывается 5185 штук, более 3.5 км – более 17000 штук. Если посчитать все, даже самые мелкие, их будет более миллиона.
Самый большой лунный кратер – Аполлон, его поперечник 524 км. Он расположен на обратной стороне Луны и увидеть его с Земли нельзя. На видимой стороне есть кратер Байи, диаметром 301 км, и много других, очень впечатляющих.
Некоторые кратеры образуют цепочки, располагаясь точно по линии. Обычно это вторичные кратеры, которые образовались из обломков первичного.
Горы и горные цепи
Горы на Луне похожи на земные. Конечно, на них нет ледников, рек и растительности, но это такие же каменные глыбы, в высоту достигающие нескольких километров. Конечно, на Луне нет ветров и дождей, разрушающих камень, однако горы всё равно со временем разрушаются. На них действует так называемое космическое выветривание – солнечное излучение и радиация, большие перепады температур. Это приводит к постепенному растрескиванию и разрушению камня. Из-за этого разрушаются, осыпаются и сглаживаются и валы у кратеров – самые древние практически сравнялись с остальной поверхностью.
На Луне горы обычно располагаются цепью, или хребтами. У них есть названия, часто повторяющие земные – Аппенины, Алтай, Карпаты, Кавказ, Альпы. Самая высокая гора на Луне – Пик Гюйгенса, который расположен на южном берегу Моря Дождей, в горах Аппенины. Высота этой горы над поверхностью моря – 5.5 км, что солидно даже для Земли.
Горы Аппенины на Луне. Большой кратер внизу слева — Эратосфен, вверху — Архимед. В этих горах находится и Пик Гюйгенса.
Что самое интересное, горы, даже Пик Гюйгенса – не самые высшие точки Луны. Высочайшая точка находится около кратера Энгельгардт, который расположен на обратной стороне Луны. Если считать от лунного центра, эта точка от него дальше, чем Пик Гюйгенса, на 6.5 км. Это высшая точка лунной поверхности, хотя и не гора.
Кстати, разница высот между самыми высокими и самыми низкими точками лунной поверхности достигает 18.1 км. Так что масштабы там вполне земные и внушают уважение.
Борозды
На поверхности Луны встречаются борозды. В телескоп они выглядят, как будто через гористую местность кто-то взял и прочертил линию, сравняв всё по пути. Это на самом деле выглядит как борозда – некоторые такие образования тянутся на сотни километров, при этом ширина их сравнительно небольшая.
Борозда Аридея на Луне. Автор: NASA (image by Apollo 10) — Apollo 10 Photography
Как произошли борозды, пока неясно. Есть гипотезы, что они произошли при падении крупных метеоритов. Но есть и другие версии. Например, что они появились в период, когда Луна была геологически активной. Тогда по линии разломов некоторые области могли опускаться, а другие — подниматься. В борозде дно просто несколько опустилось – такие структуры называют еще грабенами.
Борозды на Луне встречаются как единичные, так и целыми системами.
Уступы
Это тоже довольно любопытные детали лунного рельефа. Уступ образуется, когда один участок лунной поверхности опускается относительно другого. Это как в бороздах, только там опускается середина, а у уступов нет средней части – есть только две. Такие образования еще называются сбросами.
Самый известный пример уступа на Луне – Прямая Стена, хотя это не единственное такое образование. Но оно самое известное и доступное для наблюдений. Прямая Стена находится в Море Облаков, имеет длину 120 км и высоту до 300 м. Примерно через неделю после новолуния она отбрасывает большую тень и прекрасно видна.
Прямая Стена на Луне. Автор: NASA (image by Lunar Reconnaissance Orbiter) — JMARS.
Всего на поверхности Луны насчитывается 8 таких образований разных размеров.
Гряды
Это небольшие возвышенности, которые могут тянуться на большие расстояния. Они похожи на складки местности, и часто встречаются в лунных морях. Их иногда называют венами, потому что они похожи на выпирающие вены на человеческих руках.
Так выглядят лунные гряды.
Гряды образовались, когда заливавшая моря лава застыла и сжалась. Из-за сжатия она слегка покоробилась, образовав вот такие протяженные возвышенности, как бы волны. Гряды в кольцевых морях или кратерах могут проходить по краю и иметь такую же кольцевую форму. Если гряда проходит над затопленной лавой горой, она в этом месте тоже выпячивается, повторяя рельеф.
Гряды встречаются не только на лунной поверхности, но и на других планетах – на Меркурии, Венере.
Масконы
Это любопытные объекты, которые на первый взгляд ничем не отличаются от остальной местности. Это просто участок лунной поверхности, в котором наблюдаются гравитационные аномалии, то есть гравитация там повышена по сравнению с другими местами.
На счет происхождения такого явления есть разные версии. Ясно одно – в этом месте плотность вещества повышена, поэтому и масса его больше, а значит, и гравитация тоже будет немного, но больше.
По одной из версий, под поверхностью остаётся массивная часть упавшего метеорита. В пользу этого говорит и то, что масконы встречаются в центре крупного кратера. Но у этой версии есть недостаток – метеорит должен быть просто огромным, притом массивным – состоять сплошь из железа или другого металла.
Другая теория более вероятна. При ударе большого метеорита образуется глубокий кратер, и толщина лунной коры здесь становится меньше на несколько километров. Мантия, давящая снизу, выпячивается и её верхние слои застывают, образуя неглубоко под поверхностью массивный слой. Иногда магма прорывалась и заливала кратер полностью.
Конечно, такое могло происходить, когда Луна была геологически активным телом, около 4 миллиардов лет назад. Но и некоторые масконы расположены под морями, имеющими округлую форму – Море Кризисов, Дождей, Облаков, Ясности и других. Вполне вероятно, что и моря эти появились из-за излившейся магмы, образовав слой базальта. В зоне маскона, таким образом, на всю глубину будет этот базальт, вплоть до самой мантии, потому что там она и прорвалась на поверхность, затопив всю округу на сотни и тысячи километров вокруг.
Все эти детали лунной поверхности вы можете увидеть, вооружившись даже небольшим телескопом. Не удастся увидеть разве что масконы, так как это, по сути, не объект, а аномалия, расположенная под поверхностью. Но моря, кратеры, горы, уступы и борозды вполне можно рассмотреть. Чтобы вам было проще, воспользуйтесь картой Луны в хорошем качестве – там подписаны практически все интересные объекты, видимые в небольшой телескоп.
Там есть карты прямые, для наблюдений в бинокль, и перевернутые, для наблюдений в телескоп.
Поверхность Луны
Несмотря на то, что Луна располагается в непосредственной близости (по меркам космических тел) от Земли и вращается вокруг неё, облик спутника сильно отличается от поверхности нашей планеты. А когда был изобретён первый телескоп, человечество начало проявлять активный интерес к этому небесному телу. На поверхность Луны даже ступала нога человека, и на Землю было доставлено несколько образцов лунного грунта.
Строение Луны
Внутреннее строение космического тела напоминает устройство Земли:
Средняя толщина внешней оболочки Луны – 50 км. При этом та часть, которая всегда обращена к Земле (необъяснимое явление) тоньше, чем обратная сторона спутника в пределах от 12 до 18 км. Есть участки, где кора и вовсе отсутствует – её заменяет верхняя мантия.
Лунная почва
Иначе этот слой поверхности зовётся реголитом. Лунный грунт образован вследствие падения инородных космических камней на протяжении нескольких миллиардов лет. А ведь земной спутник лишён атмосферного слоя, который бы сдерживал такую атаку. Ещё стоит учитывать и разные виды излучений, чего также не избежать в силу отсутствия у Луны магнитного поля.
Астероиды и части от хвостов комет ударялись о поверхность Луны, обращались в пыль или крошись на мелкие кусочки. И за столь долгий промежуток времени всё это стало насыпью, которая накрыла собой весь спутник Земли. Лунный грунт от земной горной породы отличается тем, что там отсутствует связанная влага.
В разных регионах лунной поверхности наблюдаются отличные оттенки. Это объясняется разницей химического состава конкретной местности. В почве лунных морей содержится много железа и магния. На материках же преобладает двуокись кремния с алюминием.
Материки с морями
На соседнем с Землёй шарике присутствует 2 типа рельефа:
«Морские» поверхности составляют примерно третью часть от видимой с Земли стороны. Стоит заметить, что словом «море» именуется базальтовая лава, а не то что обычно есть на Земле. Высота этих образований на 2,5 км ниже соседних материков. И в отличие от последних они моложе по возрасту.
Океан Бурь – это самое большое геологическое образование с габаритами 2 400х2 000 км в поперечнике. Причём это не единственная «водная гладь», поверхность Луны включает другие объекты:
Некоторые образования по ряду факторов были исключены из своей категории, что ранее была присвоена. Главной причиной является тот факт, что объект представляет собой часть крупного «водного» образования.
Исключения
Море Желания – данное образование обнаружено из фотографий, сделанных в 1959 году, но позднее анализ показал, что это не одна низменность, а набор кратеров. Также есть ровный участок. Впоследствии он обрёл другое название Море Мечты.
Новое «морская гладь» открыта в 1913 г. Но проведённые в середине 1960 г. исследования доказали, что это только часть от кратера Жолио.
Море Струве открыто в 1935 г., а спустя 41 год оно стало Озером Надежды. Новое название объясняется небольшими размерами.
Юго-Западное море на самом деле это Бассейн Южный полюс или Эйткен.
То, что когда-то звалось болотом Туманов, исключено в силу того, что габариты образования и его особенности не позволяют дать этому объекту отдельное название.
Также на Луне обнаружено большое количество куполообразных образований, сформированных в результате выбросов лавы. По внешнему виду эти объекты напоминают вентиляционные диффузоры. Они имеют склоны, а их диаметр варьируется от 8 до 12 км.
Масконы
Это скопление астероидов, которые остались погруженными в поверхность космического тела. Их плотность превышает показатели Луны и по этой причине наблюдаются гравитационные возмущения.
Кратеры
В результате продолжительной бомбардировки лунная поверхность усыпана многочисленными кратерами. Их насчитывается несколько десятков тысяч. Эти образования могут иметь разные виды – от небольших «ямок» до огромных обрывов. Габариты самого большого кратера – 2,5 тысячи км в диаметре, глубина – 13 000 м. Это упомянутое образование Эйткен, что раньше считалось морем. Находится в южном регионе обратной стороны небесного тела. Но поскольку эта поверхность Луны незаметна с Земли, виден только край.
Есть ли на Луне вода?
Специалисты из НАСА, которые занимаются изучением земного спутника посредством зондов, смогли отыскать в кратерах на северном полюсе большое скопление замершей воды. При этом в сорока образованиях замечены ледяные пласты толщиной как минимум 2 метра.