Лунная скала - Moon rock

Лунный камень или лунный камень - это камень, который находится на Луне Земли . Это включает лунный материал, собранный в ходе исследования Луны человеком , и горную породу, которая была выброшена естественным образом с поверхности Луны и приземлилась на Земле в виде метеоритов .

Источники

Лунные камни на Земле поступают из четырех источников: те, которые были собраны в ходе шести высадок на Луну с экипажем программы Соединенных Штатов « Аполлон» с 1969 по 1972 год; собранные тремя советскими беспилотными зондами « Луна» в 1970-х годах; те, что были собраны неуправляемыми зондами Китайской программы исследования луны; и камни, которые были выброшены естественным образом с поверхности Луны, прежде чем упасть на Землю в виде лунных метеоритов .

Программа Аполлон

Шесть миссий Аполлон собрали 2200 образцов материала весом 381 килограмм (840 фунтов), переработанных в более чем 110 000 индивидуально каталогизированных образцов.

Миссия Сайт Масса образца
возвращается
Год
Аполлон-11 Mare Tranquillitatis

21,55 кг (47,51 фунта)

1969 г.
Аполлон-12 Океан бурь

34,30 кг (75,62 фунта)

1969 г.
Аполлон 14 Формирование фра Мауро

42,80 кг (94,35 фунта)

1971 г.
Аполлон 15 Хэдли-Апеннин

76,70 кг (169,10 фунта)

1971 г.
Аполлон-16 Декарт Хайлендс

95,20 кг (209,89 фунта)

1972 г.
Аполлон-17 Телец-Литтроу

110,40 кг (243,40 фунта)

1972 г.

Луна программа

Три космических корабля "Луна" вернулись с 301 граммом образцов.

Миссия Сайт Масса образца
возвращается
Год
Луна 16 Mare Fecunditatis 101 г (3,6 унции) 1970 г.
Луна 20 Mare Fecunditatis 30 г (1,1 унции) 1972 г.
Луна 24 Mare Crisium 170 г (6,0 унций) 1976 г.

Советский Союз отказался от попыток осуществления лунной программы с экипажем в 1970-х годах, но сумел посадить три роботизированных космических корабля «Луна», способных собирать и возвращать небольшие образцы на Землю. В общей сложности было возвращено менее полкилограмма материала.

В 1993 году три небольших осколка камня с Луны-16 весом 200 мг были проданы на Sotheby's за 442 500 долларов США (что эквивалентно 783 167 долларам в 2019 году). В 2018 году те же три фрагмента камня Luna 16 были проданы на Sotheby's за 855000 долларов США .

Изменить

Chang'e 5 был первым китайским зондом, вернувшимся на Землю с лунными образцами.

Миссия Сайт Масса образца
возвращается
Год
Чанъэ 5 Монс Рюмкер 1,731 кг (3,82 фунта) 2020 г.

Лунные метеориты

На Земле было собрано более 370 лунных метеоритов, представляющих собой более 30 различных находок метеоритов (без падений ), общей массой более 190 кг (420 фунтов). Некоторые из них были обнаружены научными группами (такими как ANSMET ) в поисках метеоритов в Антарктиде , а большая часть остальных была обнаружена коллекционерами в пустынных регионах Северной Африки и Омана . Лунный камень, известный как NWA 12691, который весит 13,5 кг (30 фунтов), был обнаружен в пустыне Сахара на границе с Алжиром и Мавританией в январе 2017 года, а затем поступил в продажу за 2,5 миллиона долларов в 2020 году.

Знакомства

Камни с Луны были измерены методами радиометрического датирования . Их возраст варьируется от примерно 3,16 миллиарда лет для образцов базальтов, извлеченных из лунных морей , до примерно 4,44 миллиарда лет для пород, полученных из высокогорья. Основываясь на методе определения возраста «подсчета кратеров», считается, что самые молодые извержения базальтов произошли около 1,2 миллиарда лет назад, но у ученых нет образцов этих лав. Напротив, самый старый возраст горных пород на Земле составляет от 3,8 до 4,28 миллиарда лет.

Сочинение

Общие лунные минералы
Минеральная Элементы Внешний вид лунного камня
Плагиоклаз полевой шпат Кальций (Ca)
Алюминий (Al)
Кремний (Si)
Кислород (O)
От белого до прозрачно- серого; обычно в виде удлиненных зерен.
Пироксен Железо  (Fe),
Магний  (Mg)
Кальций  (Ca)
Кремний  (Si)
Кислород  (O)
От бордового до черного; зерна кажутся более вытянутыми в морях и более квадратными в горах.
Оливин Железо  (Fe)
Магний  (Mg)
Кремний  (Si)
Кислород  (O)
Зеленоватый цвет; как правило, он имеет округлую форму.
Ильменит Железо  (Fe),
Титан  (Ti)
Кислород  (O)
Черные продолговатые квадратные кристаллы.

Лунные скалы делятся на две основные категории: те, что находятся в горных районах Луны (terrae), и те, что находятся в море . В Terrae состоит преимущественно из темноцветных плутонических пород. Часто встречаются реголитовые брекчии с подобными протолитами . Базальты Маре подразделяются на три отдельные серии, в прямой зависимости от содержания в них титана: высокотитанистые базальты , низкотитанистые базальты и очень низкотитанистые (VLT) базальты .

Почти все лунные породы обеднены летучими веществами и полностью лишены гидратированных минералов, характерных для земных пород. В некотором отношении лунные породы тесно связаны с земными породами по изотопному составу кислородного элемента . Камни Аполлона Луны были собраны с помощью различных инструментов, включая молотки , грабли , совки , щипцы и стержневые трубы . Большинство из них были сфотографированы до сбора, чтобы зафиксировать состояние, в котором они были обнаружены. Их поместили в мешки для образцов, а затем в специальный контейнер для образцов окружающей среды для возвращения на Землю, чтобы защитить их от загрязнения. В отличие от Земли, большие части лунной коры, по-видимому, состоят из горных пород с высокими концентрациями минерала анортита . Морские базальты имеют относительно высокое содержание железа . Кроме того, некоторые морские базальты содержат очень высокий уровень титана (в форме ильменита ).

Скалы нагорья

Цех по переработке лунного образца в АО
Минеральный состав горных пород
  Плагиоклаз Пироксен Оливин Ильменит
Анортозит 90% 5% 5% 0%
Норит 60% 35% 5% 0%
Троктолит 60% 5% 35% 0%

Первичные магматические породы лунного нагорья составляют три отдельные группы: железоанортозитовая свита, магнезиальная свита и щелочная свита.

Лунные брекчии, образованные в основном огромными бассейновыми воздействиями, в основном состоят из литологии высокогорья, поскольку большинство морских базальтов образовались после образования бассейнов (и в значительной степени заполняют эти ударные бассейны).

  • Железистая анортозиты люкс состоит почти исключительно из рока анортозита (> 90% кальциевый плагиоклаз) с менее общим анортозитовым габбро (70-80% кальциевого плагиоклазом, с небольшим пироксеном). Ферроанортозитовая свита является наиболее распространенной группой в высокогорье и, как предполагается, представляет собой кумуляты плагиоклазовой флотации лунного магматического океана с интерстициальными основными фазами, образованными из захваченного интерстициального расплава или сплавляемыми вверх с более обильным плагиоклазовым каркасом. Плагиоклаз чрезвычайно кальцинирован по земным стандартам с молярным содержанием анортита 94-96% (An94-96). Это отражает крайнее истощение основной массы Луны щелочами (Na, K), а также водой и другими летучими элементами. Напротив, основные минералы в этой свите имеют низкие отношения Mg / Fe, которые несовместимы с составом кальциевого плагиоклаза. Ферроанортозиты были датированы методом внутренней изохроны «примерно» 4,4 млрд лет.
  • Магнезиально люкс (или « мг люкс ») состоит из дунитов (> 90% оливина), троктолитов (оливин-плагиоклаз) и габбро (плагиоклаз-пироксен) с относительно высоким соотношением Mg / Fe в темноцветных минералов и ряд плагиоклазе составы, которые все еще в основном кальциевые (Ан86-93). Эти породы представляют собой более поздние интрузии в горную кору (ферроанортозит) примерно на уровне 4,3-4,1 млрд лет. Интересным аспектом этой свиты является то, что анализ содержания микроэлементов в плагиоклазе и пироксене требует равновесия с магмой, богатой KREEP , несмотря на тугоплавкость. содержание основного элемента.
  • Щелочная свита так называемый из - за его высокой щелочность-для пород Луны. Щелочная свита состоит из щелочных анортозитов с относительно натриевым плагиоклазом (An70-85), норитами (плагиоклаз-ортопироксен) и габброноритами (плагиоклаз-клинопироксен-ортопироксен) с аналогичным составом плагиоклаза и более богатыми железом основными минералами свиты магнита . Содержание микроэлементов в этих минералах также указывает на богатую KREEP материнскую магму. Возраст щелочной свиты близок к магнезиальной.
  • Лунные граниты - относительно редкие породы, включающие диориты , монцодиориты и гранофиры . Они состоят из кварца, плагиоклаза, ортоклаза или щелочного полевого шпата, редких мафитов (пироксена) и редких цирконов. Щелочной полевой шпат может иметь необычный состав, в отличие от любого земного полевого шпата, и часто он богат ба. Эти породы, по-видимому, образуются в результате крайне фракционной кристаллизации магм магнезиальной или щелочной свиты, хотя жидкостная несмесимость также может играть роль. U-Pb датировка цирконов из этих пород и из лунных почв имеет возраст 4,1-4,4 млрд лет, что более или менее совпадает с возрастом магнезиальных и щелочных пород. В 1960-х годах исследователь НАСА Джон А. О'Киф и другие связали лунные граниты с тектитами, обнаруженными на Земле, хотя многие исследователи опровергли эти утверждения. Согласно одному исследованию, часть лунного образца 12013 имеет химический состав, который очень напоминает яванитовые тектиты, обнаруженные на Земле.
  • Лунные брекчии варьируются от стекловидных плавильных пород витрофира до богатых стеклом брекчий и брекчий реголита. Витрофиры - это преимущественно стеклообразные породы, которые представляют собой пласты ударного расплава, заполняющие большие ударные структуры. В них мало обломков целевой литологии, которые в значительной степени расплавлены ударом. Стекловидные брекчии образуются из ударного расплава, который выходит из кратера и увлекает большие объемы раздробленных (но не расплавленных) выбросов. Он может содержать обильные обломки, которые отражают ряд литологий в целевом регионе, сидящие в матрице минеральных фрагментов плюс стекло, которое сваривает все это вместе. Некоторые из обломков в этих брекчиях являются частями более старых брекчий, что свидетельствует о повторяющейся истории ударной брекчии, охлаждения и ударов. Брекчия реголита похожа на стекловидную брекчию, но в ней мало или совсем нет стекла (расплава), чтобы соединить их вместе. Как отмечалось выше, бассейновые воздействия, ответственные за эти брекчии, предшествуют почти всему морскому базальтовому вулканизму, поэтому обломки морских базальтов очень редки. Обнаруженные обломки представляют собой самую раннюю из сохранившихся фаз морбазальтового вулканизма.

Морские базальты

Минеральный состав кобыльских базальтов
  Плагиоклаз Пироксен Оливин Ильменит
Высокое содержание титана 30% 54% 3% 18%
Низкое содержание титана 30% 60% 5% 5%
Очень низкое содержание титана 35% 55% 8% 2%

Морские базальты названы так потому, что они часто составляют большую часть лунных морей . Обычно они содержат 18-21% FeO по массе и 1-13% TiO 2 . Они похожи на наземные базальты, но имеют много важных отличий; например, морские базальты демонстрируют большую отрицательную аномалию европия . Типовая локация - Mare Crisium, отобранная Luna 24 .

  • Базальты KREEP (и пограничные базальты VHK (очень высокий K) ) имеют необычайное содержание калия. Они содержат 13-16 процентов Al 2 O 3 , 9-15 процентов FeO и в 100-150 раз обогащены магнием и несовместимыми элементами (калием, фосфором и редкоземельными элементами) по сравнению с обычными хондритовыми метеоритами. Они обычно встречаются вокруг Oceanus Procellarum и идентифицируются дистанционным зондированием по высокому (около 10 ppm) содержанию тория. Большинство несовместимых элементов в базальтах KREEP заключено в зернах фосфатных минералов апатита и мерриллита .

Кураторство и доступность

Genesis Rock возвращен миссией Apollo 15.

Основным хранилищем лунных пород Аполлона является Лаборатория лунных проб в Космическом центре Линдона Б. Джонсона в Хьюстоне, штат Техас . Для сохранности существует также небольшая коллекция, хранящаяся в испытательном центре White Sands в Лас-Крусес, Нью-Мексико . Большинство камней хранятся в азоте, чтобы не допускать попадания влаги. С ними обращаются только косвенно, с использованием специальных инструментов.

Некоторые лунные камни из миссий Аполлона выставлены в музеях, а некоторые позволяют посетителям прикоснуться к ним. Один из них, названный Touch Rock , выставлен в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. Идея осязаемых лунных камней в музее была предложена ученым Аполлона Фарук Эль-Базом и вдохновила его детское паломничество в Мекку, где он коснулся Черного камня (который в исламе считается ниспосланным с небес).

Лунные камни, собранные в ходе исследования Луны, в настоящее время считаются бесценными. В 2002 году из Здания лунных образцов был украден сейф, в котором хранились крошечные образцы лунного и марсианского материала . Образцы были обнаружены, и НАСА оценило их стоимость в ходе судебного разбирательства примерно в 1 миллион долларов за 10 унций. (285 г) материала.

Перенесенные естественным путем лунные камни в виде лунных метеоритов продаются и продаются среди частных коллекционеров.

Скалы Луны доброй воли

Астронавты Аполлона-17 Юджин Сернан и Харрисон Шмитт подняли камень, «состоящий из множества осколков, разных размеров и разных форм, вероятно, со всех частей Луны». Позже этот камень был обозначен как образец 70017. Президент Никсон распорядился, чтобы его фрагменты в 1973 году были розданы всем 50 штатам США и 135 главам иностранных государств. Фрагменты были представлены заключенными в акриловую сферу, установленную на деревянной доске, которая включала флаг получателя, который также летал на борту Аполлона 17. Многие из представленных лунных камней сейчас пропали без вести, они были украдены или утеряны .

Открытия

С Луны были обнаружены три минерала: армальколит , транквилитиит и пироксферроит . Armalcolite был назван в честь трех космонавтов на Apollo 11 миссии: Arm сильный , Al дрын и Col лина .

Украденные и пропавшие лунные камни

Из-за их редкости на Земле и сложности получения большего количества лунные камни были частыми целями краж и вандализма , и многие пропали без вести или были украдены.

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

Источники

внешние ссылки