AY GÖKTAŞLARI
Ay göktaşı nedir?
Ay meteorları veya lunaitler, Ay'dan gelen meteorlardır. Başka bir deyişle, bir asteroit meteoroidinin veya muhtemelen bir kuyruklu yıldızın çarpmasıyla Ay'dan fırlatılan Dünya'da bulunan kayalardır.
Ay meteorları buraya nasıl geldi?
Ay'ın onları durduracak bir atmosferi olmadığı için, meteoroidler her gün Ay'a çarpar. Aydan kaçış hızı ortalama 2.38 km/s (saniyede 1.48 mil), bir tüfeğin namlu çıkış hızının (0.7-1.0 km/s) yalnızca birkaç katıdır. Bir meteoroidin aydan kaçış hızına veya daha fazlasına çarpmasıyla hızlanan ay yüzeyindeki herhangi bir kaya, Ay'ın yerçekimi etkisini bırakacaktır. Ay'dan fırlatılan kayaların çoğu, Dünya'nın veya Güneş'in yerçekimi alanı tarafından yakalanır ve bu cisimlerin etrafında yörüngeye girer. Birkaç yıldan on binlerce yıla kadar bir süre içinde, Dünya'nın yörüngesindekiler sonunda Dünya'ya düşer. Güneş'in etrafında dönenler, Ay'dan fırlatıldıktan birkaç on milyon yıl sonra Dünya'ya da çarpabilir.
Kaç tane ay göktaşı var?
Nasıl sayıldığına bağlı. Bu yazıda (Temmuz 2021) 471 adet Ay meteoriti tespit edilmiştir . Bilimsel literatürde henüz tanımlanmayan ancak ay meteoritleri olabilecek diğer kayalar saygın satıcılar tarafından satılmaktadır. Komplikasyon, bu taşların birçoğunun bazılarının “eşleştirilmiş” olmasıdır, yani iki veya daha fazla taş, Ay-Dünya gezisini yapan tek bir meteoroidin farklı parçalarıdır. Doğrulanmış veya güçlü bir şekilde şüphelenilen eşleşme vakaları göz önüne alındığında, gerçek meteoroidlerin sayısı yaklaşık 150'ye düşer. Yakın zamanda bulunan birçok göktaşı için eşleştirme henüz kurulmamıştır veya reddedilmemiştir, bu nedenle gerçek sayı kesin olarak bilinmemektedir. In List, bilinen veya kuvvetle şüphelenilen eşleştirilmiş taşlar, eğik çizgilerle ayrılmış tek bir satırda listelenir. Çoğu durumda, taşlar birbirine yakın bulundu çünkü bir meteoroid Dünya'nın atmosferiyle karşılaştığında, yere veya buza çarptığında veya Antarktika'da buzun içinde seyahat ederken parçalandı. (Diğer durumlarda, hepsi Kuzey Afrika'dan, nerede bulunduklarını kesin olarak bilmiyoruz.) Altı LaPaz Buz Alanı taşının hepsinde füzyon kabukları var ve kırık kenarlar birbirine uymuyor, bu nedenle LAP meteoroidi büyük olasılıkla dağıldı. atmosfer. ~44 Dhofar (Umman) adlı ay göktaşı taşları arasında, 16'sının hepsi tek bir göktaşı parçası gibi görünüyor.
Eşleştirme ve adlandırma
Genellikle kafa karıştırıcı olsa da, göktaşı bilim adamları, bir meteoroidin bulunan tüm parçalarını tek bir göktaşı olarak, ideal olarak tek bir adla ifade eder. Bu nedenle, Allende , 1969'da Meksika üzerinde parçalanan 2 tonluk tek bir meteoroidin yüzlerce parçasına atıfta bulunur. Tüm parçalar bir düşüşün eşleştirilmiş taşlarıdır ve hepsine Allende denir . Buluntularla (göktaşlarının düştüğü gözlenmez) farklı taşlara farklı zamanlarda bulundukları için genellikle farklı isimler verilir. Daha sonraki çalışmalar, eşleştirilecek iki taş gösterirse, isimlerden biri resmi olarak atılır. Antarktika ve sıcak-çöl göktaşlarında ise, küçük bir alanda çok fazla göktaşı bulunduğundan, tüm taşlara orijinal olarak farklı isimler verilmiştir. Bu sorun, aşağıdaki gibi garip kombinasyon adlarına yol açar:Yamato 82192/82193/86032 , tek tek taşların aksine kabul edilen anlamda “göktaşı” na atıfta bulunur. Dhofar 303 ay göktaşı klanının 16 taşı, örneğin ABD'de bulunsaydı, muhtemelen hepsine aynı isim verilirdi.
Ay göktaşlarının Ay üzerindeki birçok farklı etkiden kaynaklandığını birkaç nedenden dolayı biliyoruz. Dokusal ve bileşimsel çeşitlilik, altı Apollo iniş görevinde toplanan kayalarınkini kapsar ve bazı yönlerden aşmaktadır, bu nedenle göktaşları birçok yerden gelmelidir. Daha da önemlisi, kozmik ışınlara maruz kalma yaşlarını kullanarak bir kayanın Ay'dan ne kadar zaman önce ayrıldığını belirlemek mümkündür. Ay'ın yüzeyindeki ve Güneş'in veya Dünya'nın yörüngesindeki küçük kayalar kozmik ışınlara maruz kalır. Kozmik ışınlar o kadar enerjiktir ki meteoroidlerde bir nüklidi (izotop) diğerine dönüştüren nükleer reaksiyonlara neden olurlar. Üretilen bu nüklidlerin bazıları radyoaktiftir. Dünya'ya düşer düşmez üretim durur çünkü Dünya'nın atmosferi neredeyse tüm kozmik ışınları emer. İçlerindeki kozmik radyonüklidler, daha fazla üretim olmadan Dünya'da göktaşı bozunur. En iyi bilinen bu tür izotop,Meteoroiddeki oksijen atomlarından üretilen 14 C (karbon 14). Kozmik ışın maruziyeti ile üretilen diğer önemli radyonüklidler 10 Be, 26 Al, 36 Cl ve 41'dir.CA. Çeşitli radyonüklidlerin hepsinin farklı yarı ömürleri olduğundan, bir kayanın Ay'ın yüzeyinde veya yakınında ne kadar süre maruz kaldığını, Dünya'ya seyahatinin ne kadar sürdüğünü ve ne kadar süre önce düştüğünü söylemek genellikle mümkündür. Örneğin, Kalahari 008/009 için kozmik ışın maruziyeti verileri, göktaşının Ay'dan en fazla birkaç yüz yıl önce ayrıldığını gösteriyor. Diğer uçta, Dhofar 025'in buraya gelmesi 13-20 milyon yıl sürdü (Nishiizumi & Caffee, 2001). Dünya-Ay geçiş sürelerinde geniş bir aralık olduğu için, tüm ay meteoritlerini fırlatmak için Ay'a birçok çarpmanın gerekli olduğunu biliyoruz.
Antarktika, Yamato 793169, Asuka 881757, MIL 05035 ve MET 01210'da bulunan “YAMM” göktaşlarının kaynak kraterli veya fırlatma eşli olduğuna dair ikna edici argümanlar (kozmik ışına maruz kalma yaşları, kimyasal ve mineral bileşimi) vardır.yani dört meteoritin tek bir çarpma ile Ay'dan ayrı kayalar olarak fırlatıldığı, kayaların ayrı ayrı Dünya'ya seyahat ettiği ve farklı zamanlarda farklı yerlerde Dünya'ya düştüğü (Warren, 1994; Arai vd., 2005). ;Zeigler ve diğerleri, 2007). Diğer olası fırlatma eşleşmesi durumları, “YQEN” göktaşları, Yamato 793274/981031, QUE 94281 EET 87521/96008 (Arai ve Warren, 1999, Korotev ve diğerleri, 2003) ve NWA 4884 (Korotev ve diğerleri, 2009) ve “NNL” göktaşları, NWA 032/479, NWA 4734 ve 6 LAP taşı (Zeigler ve diğerleri, 2005). Neredeyse kesinlikle, sıcak çöllerden gelen sayısız, ancak iyi çalışılmamış feldspatik ay göktaşları arasında bazılarından diğerlerine fırlatma eşleşmeleri meydana gelir. Bu nedenle, ay göktaşları, Ay'daki göktaşlarının sayısından daha az etki alanını temsil eder.
Antarktika, Yamato 793169, Asuka 881757, MIL 05035 ve MET 01210'da bulunan “YAMM” göktaşlarının kaynak kraterli veya fırlatma eşli olduğuna dair ikna edici argümanlar (kozmik ışına maruz kalma yaşları, kimyasal ve mineral bileşimi) vardır.yani dört meteoritin tek bir çarpma ile Ay'dan ayrı kayalar olarak fırlatıldığı, kayaların ayrı ayrı Dünya'ya seyahat ettiği ve farklı zamanlarda farklı yerlerde Dünya'ya düştüğü (Warren, 1994; Arai vd., 2005). ;Zeigler ve diğerleri, 2007). Diğer olası fırlatma eşleşmesi durumları, “YQEN” göktaşları, Yamato 793274/981031, QUE 94281 EET 87521/96008 (Arai ve Warren, 1999, Korotev ve diğerleri, 2003) ve NWA 4884 (Korotev ve diğerleri, 2009) ve “NNL” göktaşları, NWA 032/479, NWA 4734 ve 6 LAP taşı (Zeigler ve diğerleri, 2005). Neredeyse kesinlikle, sıcak çöllerden gelen sayısız, ancak iyi çalışılmamış feldspatik ay göktaşları arasında bazılarından diğerlerine fırlatma eşleşmeleri meydana gelir. Bu nedenle, ay göktaşları, Ay'daki göktaşlarının sayısından daha az etki alanını temsil eder.
Bir ay meteoroidi başlatmak için büyük bir etkisi var mı?
Vogt et al. ( 1991 ), Ay'daki meteoritleri fırlatacak kadar büyük olan çarpmaların sıklığının milyon yılda 5'ten fazla olduğunu tahmin ediyor. Paul Warren ( 1994 ) , çarpma olasılığına ve ay kraterlerinin bilinen boyut dağılımına dayanarak , ay meteoritlerinin nispeten küçük kraterlerden - sadece birkaç kilometre çapında olanlardan - geldiği konusunda ikna edici bir durum ortaya koyuyor. Argümanının ana itici gücü, tüm ay meteoritlerinin son ~ 20 milyon yılda (çoğu son birkaç yüz bin yılda) Ay'dan fırlatıldığı ve bu süre içinde Ay üzerinde yeterince "büyük" etkinin olmadığıdır. tüm farklı ay meteorlarını hesaba katma zamanı. Her yıl yeni ay meteorları bulundukça, Warren'ın argümanı daha geçerli hale geliyor. James Kafa ( 2001), çapı 450 m (yaklaşık çeyrek mil) kadar küçük kraterlere neden olan çarpmaların ay meteoritlerini fırlatabileceğini teorik bir temelde hesaplıyor.
Daha yakın zamanlarda, Basilevsky ve ark. ( 2010 ), bilinen ay göktaşı sayısı ve Ay üzerindeki çarpma sıklığı temelinde, "Ay göktaşı kaynak kraterlerinin önemli bir bölümünün birkaç yüz metreden daha büyük olmadığını" iddia ediyor. (Bu, arka bahçenizde olursa büyük olur, ancak tüm Ay için o kadar büyük değildir.) Ay göktaşları bu kadar küçük kraterlerden geliyorsa, belirli bir ay göktaşının asıl kaynak kraterini bulmak özellikle zor olacaktır.
Tycho krateri. Resim: NASA
Moskova'daki Yerküreler Dinamiği Enstitüsü'nden Vladimir Shuvalov ve Natalia Artemieva , sayısal etki modellemesine dayanarak şu sonuca varıyor: “83 km çapındaki Tycho krateriyle ilginç bir sonuç bağlantılı olabilir. ~100 Myr önce, krater 6-7 km çapındaki bir mermi tarafından eğik (30-45°) bir darbeyle oluşturuldu. Bu etki etkinliği 25-100 km teslim 3 yani gezegenimizin eşit ortalama yoğunluğa 0.1-0.3 kg / m 'Tycho' meteoritlerde ile kaplandı, yeryüzüne ay malzemenin 2 (atmosferdeki varsayılarak% 30 kayıp). Bu büyük tortular, Ordovisyen meteorlarına benzer uygun stratigrafik katmanlarda bulunabilir [20].”
İlk Ay göktaşı tanınmadan 19 yıl önce yapılan tahmin
Ay'daki bazı büyük kraterlerden 500 km'ye kadar uzanan ışınlarda ikincil kraterlerin oluşması, hatırı sayılır büyüklükteki parçaların aydan kaçış hızının (2,4 km/sn) neredeyse yarısı kadar bir hızla fırlatıldığını gösteriyor. Ay yüzeyinden en azından küçük bir miktar malzeme ve belki de çarpma kütlesinden çok veya daha fazlası, muhtemelen asteroit yörüngelerinde hareket eden nesnelere çarparak kaçış hızını aşan hızlarda fırlatılır. Bu malzemenin küçük bir kısmı dünyaya doğrudan yörüngeler izleyebilir, bir kısmı dünyanın etrafında yörüngeye girecek ve geri kalanı da güneş etrafında bağımsız yörüngeye girecek. Büyük bir kısmı muhtemelen nihayetinde dünya tarafından süpürüldü. ”…“Aydan fırlatılan kadar büyük bir kesir olmasa da, parçaların asteroit çarpmasıyla Mars'tan kaçış hızında fırlatılma olasılığı da var. Zaman zaman Mars'tan küçük bir miktar malzeme kaçarsa, bu malzemenin en azından küçük bir kısmının nihayetinde dünya ile çarpışması muhtemel görünüyor."
Shoemaker EM , Hackman RJ ve Eggleton RE (1963) Jeolojik zamanın gezegenler arası korelasyonu. Uzay Bilimlerindeki Gelişmeler , cilt. 8, s. 70-89.Ay Regolith Breşleri Ve Parçalı Breşler
Ay nereden geldiler? Ay'ın uzak tarafından gelen var mı?
Bilim adamları, belirli bir ay göktaşının Ay'ın belirli bir kraterinden veya bölgesinden geldiğini tahmin etmekten hoşlansalar da, hiç kimse Ay göktaşlarından herhangi birinin kaynak kraterini kesin olarak tanımlayamadı.
Ay'ın yakın ve uzak tarafındaki Ay çarpma havzalarının şematik haritası. ( The Lunar Sourcebook'un Şekil 2.3'üne dayanmaktadır .)
Asteroit göktaşlarının Ay'ın batı (önde gelen) yarımküresine (yani, astronomik teleskoplar Ay'ı baş aşağı gördüğü için doğu anlamına gelen Mare Orientale ile "taraf"!) biraz daha sık çarptığını gösteren bazı kanıtlar ve model sonuçları var. doğu yarımküreden (Mare Marginis “taraf”). Öte yandan, doğu yarımküreden ayrılan ay meteoroidlerinin Dünya'ya ulaşma şansı biraz daha yüksek olabilir. Bununla birlikte, genel olarak, ay göktaşı koleksiyonumuzda muhtemelen çok az Doğu-Batı önyargısı var. Asteroit meteoroidlerinin Ay'ın ekvator bölgelerine kutup bölgelerinden biraz daha (1.28 kez) daha sık çarpmasını beklemek için nedenler var.
Ay göktaşlarının Ay'ın yakın tarafından, tercihen uzak tarafından ya da tam tersi geldiğinden şüphelenmek için hiçbir neden yoktur. Yani, ay meteoritlerinin yarısı Ay'ın uzak tarafından geliyor. Bu kadar basit. Sadece bunların hangileri olduğunu bilmiyoruz. ebay'deki bir reklamda yer alan "Ayın karanlık tarafından gelen TEK LUNAR göktaşı" ifadesinin hiçbir bilimsel dayanağı yoktur. (Ayrıca Ay'ın “karanlık yüzü” de ay evresi ile değişmeye devam ediyor! Kutuplardaki bazı yerler dışında 14 gün sonra karanlıkta kalan her yer aydınlanacak.)
Bazı harika teknik okumalar: Gladman ve ark. (1995 ), Le Feuvre ve Wieczorek (2008) ve Gallant ve diğerleri. (2009) .
Herhangi bir ay göktaşı için, yakın veya uzak taraftan gelme olasılığı tam olarak 50-50 değildir. Yakın tarafta uzak tarafa göre daha fazla kısrak bazalt vardır (FeO haritası; Şekil 17), bu nedenle demir açısından zengin bir göktaşının (kısrak bazalt veya bazaltik breş) yakın taraftan olma şansı 50-50'den daha iyidir ve demirden fakir bir göktaşı (feldspatik) uzak taraftan geliyor. Aşağıda açıklandığı gibi, Sayh al Uhaymir 169 , Dhofar 1442 , Kuzeybatı Afrika 4472/4485 ve Kuzeybatı Afrika 6687 , yüksek toryum konsantrasyonları nedeniyle yakın taraftan türetilmelidir.
Ay meteorları ne kadar büyük?
En büyük tek taş 58,1 kg (128 lbs) ağırlığıyla Kuzeybatı Afrika 12760 olarak görünmektedir . Bu taş, 200 kg'dan fazla olan NWA 8046 klanından (eşleştirilmiş göktaşı taşları) biridir. Diğer uçta, Antarktika ve Umman'da bulunan birkaç ay göktaşı parçası sadece birkaç gram ağırlığındadır (bir ABD nikeli 5 gramdır). Adlandırılmış en küçük taşlar , 0.788 g ile Graves Nunataks 06157 ve 0.801 g ile Dar al Gani 1048'dir . En büyük göktaşı, kütlesi 104 kg olan “birçok” parçadan oluşan NWA 12691'dir .
Antarktika, Arap Yarımadası (Umman'dan 71 ve Suudi Arabistan'dan 2) ve Kuzey Afrika'dan gelen ay meteoritlerinin kütle dağılımları (Temmuz 2021). Yatay çizgiler geometrik araçları temsil eder, örneğin Antarktika göktaşları için 44 gram. Adlandırılmış her göktaşı N =1 olarak sayılır .
Ay meteoritlerinin kütle dağılımları Şekil 6'da verilmiştir. Ancak en az 2 nedenden dolayı bu rakam biraz yanıltıcıdır.
1) Antarktika için, örneğin, 7 Dominion Range göktaşı ve 6 LaPaz Icefield göktaşı, Ay-Dünya gezisini yapan tek bir meteoroidin çiftleridir (parçalarıdır). Antarktika'dan gelen 42 ay meteoriti yaklaşık 23 meteoroidi temsil ediyor ve Arap Yarımadası'ndan 73 meteoroidi temsil ediyor ( Korotev ve Irving, 2021 ), olası eşleşmeler göz önüne alındığında.
2) NWA (Kuzeybatı Afrika) göktaşları arasında eşleşme ilişkileri iyi kurulmamıştır; bazı durumlarda, birçok kayalar bir yığın (örneğin tek bir isim verilmiştir NWA 12691 ) diğerlerinde ise (özellikle 40 + adında taşlar NWA 8046 klan ,) tek parçalı meteoroid farklı kayalar ayrı isimler verilmiştir Antarktika meteorlarına gelince. Kompozisyon verileri bulunan 281 kuzey Afrika ay göktaşı taşı muhtemelen 77-99 farklı meteoroidi temsil etmektedir ( Korotev ve Irving, 2021 ).
Bu komplikasyonlardan bağımsız olarak, Antarktika ve Arap Yarımadası'ndan gelen ay göktaşlarının yaklaşık olarak aynı büyüklükte olduğu açıkken, bilinmeyen bir nedenle Kuzey Afrika'dan gelenlerin oldukça büyük olduğu açıktır.
Ay meteorları ne kadar nadirdir?
Meteoritler çok nadir kayalardır; Ay meteorları son derece nadirdir. Gerçekten ne kadar nadir olduklarını değerlendirmek zor. Kayıt tutmanın mükemmel olduğu Antarktika'da (1976-2018) bulunan ~41.000 adlı göktaşı taşından 1030 göktaşı taşından 1'i Ay'dandır (22-23 göktaşı temsil eden 42 taş).
Bir başka nadirlik ölçüsü kütledir. Bilinen tüm ay meteorlarının toplam kütlesi yaklaşık 756 kg'dır (1667 lbs). Karşılaştırıldığında, Allende ve Jilin göktaşları (her ikisi de taşlı) 2 ve 4 metrik ton (2000 ve 4000 kg), birkaç demir göktaşı ise 10 tondan fazladır (örneğin, Hoba, Gibeon, Campo del Cielo).
Bilinen tüm ay meteoritlerinin kütlesi şu anda (Temmuz 2021), Apollo ay örnek koleksiyonundaki >1 cm büyüklüğündeki kayaların kütlesinin yaklaşık 2.85 katıdır.
Nerede, nasıl ve ne zaman bulunurlar?
Meteoritiklerin dilinde, tüm ay göktaşları “bulundu”; hiçbiri “düşme” değildir. Başka bir deyişle, meteor olarak hiçbir ay göktaşı gözlenmedi. Ay göktaşlarından daha az sayıda Mars göktaşı olduğu için bu ilginç bir gerçektir, ancak bazı Mars göktaşlarının düştüğü gözlemlenmiştir ( Chassigny , Shergotty , Nakhla , Tissint , Zagami ). Kuzey Amerika, Güney Amerika veya Avrupa'da henüz bir ay göktaşı bulunamadı. Son 100.000 yılda bu kıtalara ay göktaşlarının düştüğünü makul bir şekilde varsayabiliriz, ancak biri bulduysa, henüz bir ay göktaşı olarak tanınmamıştır.
Neredeyse tüm ay göktaşları, göktaşları bulmak için iyi yerler olduğu iyi bilinen alanlarda bulundu. Tüm bu yerler, meteoritleri yoğunlaştırmak için jeolojik mekanizmaların bulunduğu, karasal kökenli kayaların nadir olduğu ve meteoritlerin suya maruz kalmaktan hızla uzaklaşmadığı kuru çöllerdir.
şekil koy ?????
Ay meteoritlerinin çoğu 1997'den beri Kuzey Afrika'nın Sahra Çölü'nde ve Umman çölünde bulunmuştur. Sıcak çöllerden gelen meteorlar neredeyse yalnızca yerel halk veya deneyimli göktaşı avcıları tarafından bulunur.
Ay'dan geldiği kabul edilen ilk göktaşı olan Allan Hills 81005 (ALHA 81005), 1981-82 ANSMET toplama sezonunda, 18 Ocak 1982'de bulundu. Üç Yamato 79xxx göktaşı daha önce toplandı, ancak göktaşı olarak tanınmadı. Bulunan ilk ay göktaşı 20 Kasım 1979'da Yamato 791197 gibi görünüyor. Ancak Calcalong Deresi'nin ne zaman bulunduğu bilinmiyor . Meteoritical Bülteni “devletler 1960 sonrasında ,” ama iyi erken Yamato 791.197 den toplanmış olabilecek bu yüzden, 1990 yılına kadar Aysal kökenli olması tanınmadı.
Shişr 166 , gece bir el feneri ile bulundu. Oued Awlitis 001 , yakacak odun aranırken ölü bir ağacın köklerine gömülü halde bulundu.
Regolith:
Bir gezegenin yüzeyindeki konsolide edilmemiş malzeme tabakasının adıdır. Dünya'da toprak, regolithlerin bir parçasıdır, bu yüzden ay regolith genellikle Ay toprağı olarak adlandırılır.
Lunar regolith, meteoritlerin etkisiyle altta yatan ana kayadan parçalanan kaya ve mineral parçalarının bir kısmından oluşur. Eski kayaların parçalarından ve oluşan bir kayaya breccia denir.
Breş: Kırık çimentolu mineral parçalarından oluşan bir kaya veya ince taneli bir matris ile bir araya getirilmiş, kayaların bileşimine benzer veya bunlardan farklı olabilen bir kayadır.
Apollo 11 astronotu Buzz Aldrin, Temmuz 1969'da ay regolitindeki ayak izinin bu fotoğrafını çekti. Fotoğraf kredisi NASA (AS11-40-5878)
1- Darbe eriyik:2- Granülit Breşler: Granülit Breşler metamorfik kayaçlardır. Genellikle derinlerde bir çarpma sayesinde üretilirler(pişirilerek). Bu kayaçlar feldspatiktir(<%60 plajioyoklaz). Bir diğer özelliği ise diğer breş türlerinden olduğu kadar belirgin olmamasıdır.
Ay regolitinde iki özel litoloji türü ortaya çıkar.
Ay regolitindeki özel litolojilerden biri de cam kürelerdir . Cam küreler iki şekilde oluşturulur. Bazıları, bir göktaşı çarpması malzemeyi erittiğinde, eriyik bir kraterden atıldığında ve küçük eriyik küreleri, inmeden önce katılaştığında oluşur. Bu tür eriyik bombaları genellikle küreseldir ve boyutları bir milimetreden yaklaşık bir santimetreye kadar değişir. Birkaç tanesi, yukarıdaki fotoğraflarda siyah, camsı küreler olarak belirgindir.
Diğer camsı küreler, yanardağlardan şiddetli bir şekilde püsküren magmadan türemiştir - bir "ateş çeşmesi". Dünya'da böyle bir malzemeye volkanik kül derdik. Ay'da genellikle piroklastik cam olarak adlandırılır. Her iki durumda da, erimiş kaya ay yüzeyinin üzerinde soğur ve katılaşır, bu da camsı küreciklere yol açar.
Volkanik küreler ("turuncu cam") içeren Apollo 17 regolitinin (örnek 71061) ince bir bölümündeki iki alanın fotomikrografisi. Karanlık alan, ilmenitin camdan kristalleştiği yerdir. Küreler (sağda uzatılmış) yaklaşık 0.1 mm çapındadır. Fotoğraf kredisi Brad Jolliff
Ay regolitinin diğer özel litolojisine aglütinat denir . Aglütinatlar, bir mikrometeorit ay regolitine çarptığında oluşan küçük camsı breşlerdir. Mikro meteoritler bir milimetre veya daha küçüktür. Her gün milyonlarca mikro meteorit Ay'a çarpar. (Milyonlarca da her gün Dünya'nın atmosferine çarpıyor.) Ay yüzeyine bir mikrometeorit çarptığında, etkilenen regolitin bir kısmı erir, bir kısmı erimez, bu nedenle ürün mineral ve kaya parçalarının sürüklendiği bir camdır. Cam genellikle akış özelliklerini gösterir. Aglütinatlar tipik olarak onlarca mikrometre ila birkaç milimetre boyutundadır.
Apollo 17 regolitinden büyük bir aglutinat parçasının ince bir bölümünün fotomikrografı. Parça yaklaşık 3 mm çapındadır. Fotoğraf kredisi Brad Jolliff
Aglütinatlar vezikül adı verilen delikler içerir - camda donmuş gaz kabarcıkları. Kabarcıklar aşağıdaki nedenden dolayı oluşur. Ay yüzeyindeki kaya ve mineral parçaları güneş rüzgarına maruz kalır. güneşten saniyede birkaç yüz kilometre hızla yayılan hidrojen ve helyum gibi hafif kimyasal elementlerin iyonları. Ay'ın atmosferi olmadığından ve güneş rüzgar iyonları hızlı hareket ettiğinden, Ay'ın yüzey malzemesine gömülür veya implante edilir. Bir kayaya veya mineral tanesine çok derin nüfuz etmezler, sadece bir mikrometrenin birkaç yüzde biri kadardır, bu nedenle güneş rüzgarı implante edilen tüm atomlar, ay regolit tanelerinin tam yüzeyindedir. Göktaşı çarpmaları yüzey regolitini karıştırır, böylece regolitin üst birkaç metresi implante edilmiş hidrojen ve helyum iyonları bakımından zengin olur. İnce malzeme, kaba malzemeden daha fazla yüzey alanına sahip olduğundan, güneş rüzgarı implante edilen iyonların miktarı çok ince malzemede daha fazladır.
Bir mikrometeorit yüzeyde ince taneli malzemeye çarptığında, malzemenin bir kısmı erimeye ve bir aglütinatın camını oluşturmaya yetecek kadar ısınır. Ayrıca güneş rüzgarıyla yerleştirilmiş hidrojen ve helyumu serbest bırakarak camda kabarcıklara neden olacak kadar ısınır.
Aglütinatların ve cam küreciklerin özel olmasının nedeni, her iki litolojinin de yalnızca Ay yüzeyinde veya üzerinde üretilebilmesi, bu da breş malzemesinin ay yüzeyinde veya çok yakınında olduğunu kanıtlıyor. Regolit breşlerin regolitten oluştuğunu bu şekilde biliyoruz.
Apollo 16 regolith breş 60016'nın petrografik ince kesitinin fotoğrafı . En uzun boyut 16 mm'dir. Beyaz klastlar anortozitlerdir. Karanlık klastın çoğu darbeyle eriyen breşler veya camsı kırıklardır. Birkaç cam küre ve belirgindir. Aglütinatların regolit breşlerde bulunması zordur ve bu bölümde hiç bulunmayabilir. Örnek 60016, çok kırılgan bir regolit breşidir. Kolayca parçalanır ve kıskaçların çıkarılması kolaydır. (Ben yaptım.) Ay göktaşı olarak ay fırlatma ve karasal yakalamadan sağ çıkamayacağını düşünüyorum. Buna karşılık, regolit breş 60019 (aşağıda) çok tutarlıdır. Fotoğraf kredisi: Randy Korotev
Göktaşı çarpması hem kayaları parçalara ayırır hem de kaya parçalarını tekrar birbirine yapıştırır. Yüzlerce metre veya daha büyük çapta kraterler oluşturan göktaşlarının çarpması sırasında çarpma noktasının hemen altındaki malzeme erir ve hatta bazıları buharlaşır. Daha derin olan malzeme yerinde parçalanarak kaya parçaları oluşturabilir. Darbeyle ilişkili şok dalgası ince taneli yüzey malzemesinden geçtiğinde, malzeme bir kayaya sıkıştırılabilir, elinizde kar sıkarak kartopu yapmak gibi bir şey. Ortaya çıkan kaya cam küreler veya aglütinatlar içeriyorsa, buna regolit breş denir . Cam küreler veya aglütinatlar içermeyen yalnızca parçalı materyalden oluşuyorsa, parçalı breş olarak adlandırılır. . Regolith breşleri, Ay'ın üst birkaç metresinden gelen ince taneli malzemeden oluşur; parçalı breşler daha derin olan malzemeden oluşur.
Ay göktaşı NWA 2995parçalı bir breştir. (Kesilmiş bir dilime bakıyoruz.) Yine, klastların parlak renkli değil, gri tonlarında olduğuna dikkat edin. Ayrıca, yukarıdaki Apollo 11 ve 16 regolit örneklerindeki kayaların çeşitliliğini göz önünde bulundurarak bir ay regolitinde veya parçalı breşte bekleyeceğimiz birkaç farklı türde (renk ve doku) klast vardır. Buna karşılık, birçok karasal tortul kayaç ve bazalt, tek bir kaya veya mineral tipinin klastları veya fenokristallerini içerir. Ay breşlerinde, kendileri breş olan klastları görmek yaygındır - “breş içindeki breşler”. Bu fotoğrafta sağda beyaz kırıntılar içeren gri bir breş var. Klastların tercih edilen bir yönelimi olmadığına dikkat edin. Karasal tortul kayaçlarda, Dünya'nın Ay'dan daha fazla yerçekimi olduğu için klastlar genellikle aynı yönde hizalanır. Ay breşlerinde, klastlar genellikle yuvarlak değildir. Karasal tortul kayaçlarda, kırıntılar genellikle yuvarlaktır, çünkü oluşturdukları çakıllar yeni bir kayaya çimentolanmadan önce su veya buzda birbirlerine karşı aşındırılarak yuvarlatılır. Ayrıca en-boy oranının (uzunluk-genişlik) kısa, neredeyse her zaman 3'ten az olduğuna dikkat edin. Uzatılmış kırıntılar ve fenokristaller daha çok karasal kayaçlar için tipiktir. Ay regolitleri ve parçalı breşlerin hepsinde olmasa da çoğunda, matriks klastlardan daha koyudur. Fotoğraf kredisi: Randy Korotev neredeyse her zaman 3'ten azdır. Uzamış kırıntılar ve fenokristaller daha çok karasal kayaçlar için tipiktir. Ay regolitleri ve parçalı breşlerin hepsinde olmasa da çoğunda, matriks klastlardan daha koyudur. Fotoğraf kredisi: Randy Korotev neredeyse her zaman 3'ten azdır. Uzamış kırıntılar ve fenokristaller daha çok karasal kayaçlar için tipiktir. Ay regolitleri ve parçalı breşlerin hepsinde olmasa da çoğunda, matriks klastlardan daha koyudur. Fotoğraf kredisi: Randy Korotev
Birçok ay göktaşının regolit breşler olduğu büyüleyici ve merak uyandırıcı bir gözlemdir. Regolith breşleri Apollo astronotları tarafından toplandı, ancak başka bir breş türü - darbeyle eriyen breş - Apollo koleksiyonunda daha yaygın. Asteroitlerin yüzeyinde ince regolit oluşur ve bazı "düzenli" (asteroidal) meteorlar regolit breşlerdir. Ay güneşe asteroitlerden daha yakın olduğu ve ay regoliti asteroit regolitinden daha kalın olduğu için, ay regolit breşleri güneş rüzgarı implante edilmiş gazlar açısından asteroit regolit breşlerinden çok daha zengindir.
Regolith breş olan bir ay meteoroidi ısıtıldığında ve Dünya atmosferinden geçerken yüzey eridiğinde, güneş rüzgarı yerleştirilmiş gazlar uzaklaştırılır. Bu, veziküler füzyon kabuklarına yol açar - gaz kabarcıkları olan bir füzyon kabuğu. Bir göktaşı oldukça veziküler bir füzyon kabuğuna sahipse, o zaman bir ay göktaşı olması muhtemeldir.
Ay göktaşı Queen Alexandra Range (QUE) 94281 , bir regolit breş üzerinde veziküler füzyon kabuğu . Fotoğraf kredisi NASA/JSC
15565 örneğinin en büyük parçasının en uzun boyutu yaklaşık 5 cm'dir. Üstteki büyük klast kısrak bazalttır. Fotoğraf kredisi: Randy Korotev
Apollo 16 regolith breş 66035 parçası (~3 cm) . Koyu renkli klastlar KREEPy darbeyle eriyen breşlerdir ve açık renkli klastlar genellikle breşleşmiş anortozitlerdir. Kısrak bazalt kırıntıları yoktur. Fotoğraf kredisi: Randy Korotev
Apollo 16 regolith breş 66055'ten iki parça görüntüsü . Fotoğraf kredisi: Randy Korotev
Apollo 16 regolith breş 60016'nın biçilmiş yüzü . (Yukarıda bu kayanın ince bir bölümünün fotomikrografisi bulunmaktadır.) Bu breş ufalanabilir; elle kolayca kırılabilir. Bir göktaşı olarak atmosferik girişten asla kurtulamazdı. Klastlar matristen daha serttir. Baskıda renk kötü ve kayayı ortalama olarak gri yapmak için görüntüyü yeniden renklendirdim. Fotoğraf kredisi: NASA/JSC
Solda: Apollo 16 regolith breş 60019'un biçilmiş yüzünün NASA fotoğrafı . Bu kaya tutarlıdır (kırılması zor). Sağda: Ay göktaşı MacAlpine Hills 88105'in kesilmiş yüzünün NASA fotoğrafı , aynı zamanda tutarlı bir regolit breş. (Her iki kaya da NASA laboratuvarında kasıtlı olarak kesilmiş ve kırılmıştır.) Benzerliklere dikkat edin: gri tonları, farklı boyutlardaki çakıllar, yuvarlak kırıntılar yok, kırıntıların tercih edilen oryantasyonu yok, kırıntılar ve matris aynı sertlikte – kırıklar sanki orada değillermiş gibi titriyor. Fotoğraf kredisi: NASA/JSC
Aydan Bir Kaya Olduğunu Nereden Bileceğiz?
Birçok insan yıllar boyunca bize yaklaştı ve sahip oldukları bir kayanın Ay kayası mı yoksa toprak örneği mi olduğunu bilmek istedi. Duyduğumuz en yaygın hikaye, örneğin 1970'lerde bir astronot, bir askeri kişi veya bir NASA güvenlik görevlisi tarafından bir akrabasına verildiğidir. Bu tür örnekleri kimyasal olarak test ettik ve hiçbiri Ay'dan gelmedi. Diğer insanlar bir ay göktaşıbuldukları şüphesi . Bize gönderilen örneklerin hiçbiri ay göktaşı değildi, meteorit satıcılarından gelenler, bir satıcıdan ay göktaşı satın alanlar veya onları Kuzey Afrika veya Umman çöllerinde bulan deneyimli meteorit araştırmacılarından gelenler hariç.
Kuzey Amerika, Güney Amerika veya Avrupa'da henüz bir ay göktaşı bulunamadı. Şüphesiz varlar, ancak ılıman bir ortamda ay göktaşı bulma olasılığı inanılmaz derecede düşük. Birçok deneyimli meteor toplayıcısı arıyor ve hiçbiri henüz başarılı olamadı. Gerçekçi olmak gerekirse, bir amatörun ay göktaşı bulma olasılığı o kadar düşüktür ki, incelemem istenen binlerce kayayı ve fotoğrafı incelemek için çok fazla heyecan uyandıramam. Eğer ben de bir ay göktaşı bulmak isteseydim, Mojave Çölü'nü taramazdım. Kolejlerdeki ve üniversitelerdeki rock koleksiyonlarına bakardım. Eski bir çekmecede bir ay göktaşı bulunması mantıksız değildir çünkü keskin gözlü bir jeoloji öğrencisi veya profesörü yıllar önce ait olmadığı bir yerde komik görünümlü bir kaya bulmuş. Bazı "uzmanın" kayanın bir meteor olmadığını ilan ettiğini öğrenmek beni şaşırtmaz, çünkü sıradan bir kondritgibi görünmüyordu , bir mıknatısçekmedi veya yüksek konsantrasyonda nikeliçermİyordu. Hem görsel hem de kompozisyonsal olarak, ay meteoritleri "normal" meteoritlerden (sıradan kondritler) daha çok karasal (Dünya) kayalara "benziyor". Ay göktaşını gözden kaçırmak kolay olurdu. Yıpranmış bir ay göktaşı dikkat çekici derecede önemsiz görünür.
Burada ay jeolojisinin, mineralojinin ve kimyanın ay malzemesini tanımlama girişimlerimizde bize rehberlik eden bazı yönlerini tartışıyorum.
Ay Mineraloji
Sadece dört mineral - plagioclase feldispat, piroksin, olivin ve ilmenit - ay kabuğunun kristal malzemesinin% 98-99'unu oluşturur. (Ay yüzeyindeki malzeme yüksek oranda kristal olmayan malzeme içerir, ancak bu malzemenin çoğu dört ana minerali içeren kayaların erimesinden oluşan camdır.) Kalan % 1-2'si büyük ölçüde potasyum feldispat, kromit, pleonaste ve rutil, kalsiyum fosfatlar, zirkon, troilit ve demir metal gibi oksit mineralleridir. Diğer birçok mineral tanımlanmıştır, ancak çoğu nadirdir ve sadece dört ana minerale geçişli çok küçük taneler olarak ortaya çıkar ve çıplak gözle görülemez.
Dünya yüzeyindeki en yaygın minerallerden bazıları nadirdir veya ay örneklerinde hiç bulunmamıştır. Bunlar kuvars, kalsit, manyetit, hematit, mikas,amfiboller ve çoğu sülfit mineralini içerir. Birçok karasal mineral kristal yapısının bir parçası olarak su içerir. Mikas ve amfiboller yaygın örneklerdir. Ay'da hidrous (su içeren) mineraller bulunmamıştır. Ay mineralojisinin basitliği genellikle büyük bir güvenle "Bu bir ay kayası değil" dememi çok kolaylaştırır. Birincil mineral olarak kuvars, kalsit veya mika içeren bir kaya Ay'dan değildir. Bazı ay meteorları aslında kalsit içerir. Bununla birlikte, kalsit dünya üzerinde meteorun indikten sonra havaya ve suya maruz kalmasından oluştu. Kalsit, çatlakları ve boşlukları dolduran ikincil bir mineral olarak ortaya çıkar (bkz. Dhofar 025). İkincil minerallerin, göktaşı mikroskopla incelendiğinde tanınması kolaydır.
piroksin – Dünya ve Ay'da yaygın olan bir grup magnezyum-demir-kalsiyum silikat.
clinopyroxene – Bir piroksin formu; tipik olarak bazı kalsiyum içerir; en sık görülen kısrak bazaltları [Ca(Mg,Fe)Si2O6].
ortez toksikon – Bir piroksin formu; az kalsiyum içerir; en yaygın highlands kayalar [(Mg,Fe)SiO3].
olivin – Bir magnezyum-demir(II) silikat; Dünya ve Ay'da yaygın [(Mg,Fe)2Pil4].
ilmenit – Bir demir(II)-titanyum oksit; ay bazaltlarında karasal bazaltlardan daha yaygındır [FeTiO3].
feldispat – Bir grup alümina silikat minerali; Dünya ve Ay'ın kabuklarında yaygındır.
plagioclase – Bir feldispat şekli; kalsiyum-sodyum alümina-silikat [(CaAl,NaSi)AlSi2O8].
anortit – Bir mineral; plagioclase feldispatın kalsiyum bakımından zengin aşırı; Ay kabuğunun en yaygın minerali, ancak Dünya'da çok yaygın değil.
anorthosite – Esas olarak anortitlerden oluşan bir kaya
Ay Kayaları – Breccias
Ay kabuğunun çoğu, bu kısım Feldspatik Highlands Terrane veya sadece feldspatik yaylalar olarak adlandırılır, anortitolarak bilinen belirli bir plagioclase feldispat çeşidi bakımından zengin kayalardan oluşur. Sonuç olarak, ay kabuğunun kayaçlarının anortezit, noritik anortozit veya anorthositik troktolit gibi isimlere sahip plagioclase bakımından zengin kayalar oldukları için anorthozitik olduğu söylenir (aşağıdaki tabloya bakın). Demir taşıyan minerallerin plagioclase oranı muhtemelen çoğu yerde feldspatik yaylalarda derinlikle artar. Örneğin, uzak taraftaki dev Güney Kutbu - Aitken darbe havzasında açığa çıkaran kayalar, piroksin bakımından tipik feldspatik yaylalardan daha zengindir.
| rock adı | mineraloji |
| anorthosite | >90% plagioclase |
| noritik anortozit ve anorthositik norit | % 60-90 plagioclaz, geri kalanı çoğunlukla ortopediksin |
| gabbroik anortozit ve anorthositik gabbro | % 60-90 plagioclaz, geri kalanı çoğunlukla clinopyroxene |
| troktolitik anortezit ve anorthositik troktolit | % 60-90 plagioclaz, geri kalanı çoğunlukla olivin |
| norite | % 10-60 plagioclaz, geri kalanı çoğunlukla ortopediksin |
| gabbro | % 10-60 plagioclaz, geri kalanı çoğunlukla clinopyroxene |
| troktolit | % 10-60 plagioclaz, geri kalanı çoğunlukla olivin |
Ay'ın yakınının kuzeybatı çeyreğinin çoğunda, Procellarum KREEP Terraneolarak bilinen bölgede, kabuk daha az plagioclase ve daha fazla piroksin içerir. Bu anormal kabuğun orijinal kayaları muhtemelen çoğunlukla noritler ve gabbroslardı. Ay'ın feldspatik kabuğu yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluşmaya başladı. Oluşurken ve bir süre sonra meteoroidler ve asteroitlerden yoğun bombardıman yaşadı. Ay kabuğunun kayaları bazı darbelerle tekrar tekrar parçalandı ve diğer darbelerle tekrar birbirine yapıştırıldı. Sonuç olarak, ay yaylalarındaki kayaların çoğu, eski kayaların parçalarından oluşan bir kaya için bir kelime olan breccias 'tır (brech'-chee-uz). Breccialar Dünya'da meydana gelir, ancak Ay'dakinden çok daha az yaygındırlar. Ayrıca, karasal brecciaların çoğu meteoroid darbeleriyle değil, hatalarla oluşmuştur. Ay breccias darbe-erime, granül, camsı, parçalı ve regolith breccias gibi kategoriler çeşitli ayrılır. Darbe-erime ve camsı breccialarda, toka adı verilen kaya parçaları, meteor çarpmasının oluşturduğu katılaşmış (kristal veya camsı) bir erime matrisinde askıya alınır.
Parçalı ve regolith breccias, çok az erimiş kısım var veya hiç yok, sadece bir çarpmanın şok basıncı ile litifiye edilmiş (bir kayaya oluşan) parçalanmış enkaz vardır. Breccia doku ve anorthositik veya feldispati mineralojiyi ifade ettiği için, ay yaylalarındaki kayalara çeşitli anorthositik breccias, feldspatik breccias veya highlands brecciasdenir. Ay kabuğu çok yoğun bir şekilde hırpalandığı için Apollo görevlerinde toplanan ve Ay'ın erken ateşlenen kabuğunun sarkık kalıntıları olan çok az sayıda el büyüklüğünde kaya vardı. Bu nedenle, Feldspatic Highlands Terrane ve Procellarum KREEP Terrane'deki ay meteorlarının hepsinin breccia olması şaşırtıcı değildir.
Ay Kayaları – Mare Bazalts
Dünya'da volkanlar genellikle koni şeklindeki dağlardır çünkü bir menfezden atılan kül ve lav yığınıdır. Lavlar viskozdur ve çok uzağa akmadan katılaşmaz. Demir bakımından zengin bileşimleri ve su eksikliği nedeniyle, ay lavları çok daha az viskozdu, daha çok motor yağı gibiydi. Ay lavları yüzeye patladığında volkanlar oluşturmadılar, sadece aktılar ve alçak noktaları doldurdular. Sonuç olarak, ay lav birikintileri düz, incedir ve geniş alanları kapsar. Ayrıca, Ay'ın atmosferi ve yerçekimi az olduğu için, fırlatılan kül, Dünya'da olduğu gibi havalandırmanın yakınında yığılma yerine geniş bir şekilde dağıldı.
Yoğun meteor bombardımanı döneminden başlayarak, ay mantısı kısmen eridi. Elde eden magmalar kabuktan yüzeye yükseldi ve düşük noktalarda gölete başladı. Bu alçak noktalar çoğunlukla havza adı verilen ve en büyük meteoritlerin çarpmaları sonucu kalan büyük kraterlerdi. Ay volkanizması yaklaşık 2 milyar yıl devam etti.
Dünya'da volkanik kayaçlar erimiş lavdan (magma) katılaşmaz. Volkanik kayanın en yaygın türü bazalttır. Eski gökbilimciler, Ay denizlerinin yüzeyindeki yuvarlak, bazalt dolu havzaları, daha yüksek rakımlı alanlarla çevrili pürüzsüz karanlık alanlar oldukları için adlandırdılar. Özelliklere Dinginlik Deniziiçin Mare Serenitatis gibi Latince isimler verildi. Artık ay mariasının bazalt akışları olduğunu biliyoruz, bu yüzden maria kısrağı bazaltlarının kayalarıdiyoruz. Mare bazalts esas olarak, 50-70% piroksin oluşur, ancak hepsi de% 20-40 plagioclase, 20% ilmenit ve ilgili Ti bakımından zengin mineraller ve% 0-20 olivin içerir. Maria yaylalardan daha koyudur, çünkü (1) kısrak bazaltları demir taşıyan mineraller bakımından zengindir, (2) demir taşıyan mineraller koyu renklidir ve (3) plagioclase açık renklidir. Yaylaların aksine, Apollo astronotları tarafından Maria'da toplanan kayaların çoğu gerçek bazaltlardır, bazalt parçalarından oluşan breccialar değildir. Bu gözlem, bazaltların çoğunlukla yoğun bombardıman zamanından sonra oluştuğunu bilmemiz için birkaç nedenden biridir. Mare bazalts Ay yüzeyinin yaklaşık% 17'sini kaplar, ancak kabuğun hacminin sadece% 1'ini oluşturduğu tahmin edilmektedir.
Ay meteoritleri Ay yüzeyinde rastgele dağılmış yerlerden alınan örnekler olduğundan ve ay yüzeyinin çoğu feldspatik olduğundan, ay meteoritlerinin çoğu feldspatik breccias'tır. Bazıları kristal kısrak bazaltları, kısrak bazaltlarından oluşan breccialar veya hem kısrak hem de yayla malzemelerinden oluşan breccialardır (yukarıdaki QUE 94281 gibi). Birkaçı Procellarum KREEP Terrane'nin noritik malzemesine hakimdir.
Ay kısrak bazaltlarıMars'tan gelen bazaltik meteoritlerin yanı sıra, Dünya'dan gelen bazaltlara güçlü bir benzerlik taşır. Füzyon kabuğunun yokluğunda, bir ay kısrağı bazaltı hakkında, biri tarafından "bu nedir?" diye soran biri tarafından taşa verilen bir jeoloğa çok fazla ilgi uyandıracak çok az şey vardır. Mikroskop altında dikkatli bir inceleme bazı şüpheli özellikleri ortaya çıkarabilir - bazı minerallerin eksikliği ve diğerlerinin bolluğu (ilmenit) veya feldspatın düşük sodyum içeriği. Mineral taneleri meteor çarpmalarından dolayı şok ve kırılma belirtileri gösterir. Bununla birlikte, ay veya Mars kökenli olduğunu kanıtlamak için kimyasal testler yapılması gerekir.
Parçalı ve regolith breccialar karasal tortul kayaçlara en yakın ay analoglarıdır ve dokusal benzerlikler taşırlar. Bununla birlikte, neredeyse hepsi Ay'daki su ve rüzgar eksikliği ile ilişkili çok sayıda fark vardır. Yukarıda belirtildiği gibi, ay kayaları karbonat mineralleri veya bol kuvars, çoğu karasal tortul kayaç gibi. Ay'da etkili bir sıralama mekanizması yoktur, bu nedenle ay breccialarının litik bileşenleri, tercih edilen boyut veya yönelim olmadan çok çeşitli tane boyutlarında gelir. Ay breccias, görüntülendikleri ölçekten bağımsız olarak kesitte benzer görünen büyük ölçüde fraktal nesnelerdir. (Bkz. ALHA 81005.) Karasal tortul kayaçların karakteristik özelliği olan katmanlara benzeyen herhangi bir özelliğe sahip bilinen bir ay kayası yoktur. Karasal tortul kayaçların katmanları vardır çünkü Dünya yerçekimine sahiptir, bu nedenle parçacıklar suya veya atmosfere yerleşir. Ay'ın sadece zayıf yerçekimi var ve su ya da atmosfer yok.
Ay breccias'taki çoğu küçük toka plagioclase veya anorthosit parçalarıdır. Bir ay brecciasında bir tokanın en boy (uzunluk-genişlik) oranının 3'ü aşması nadirdir. Clasts çoğu açısaldır, yuvarlanmamıştır. (İstisnalar: Ay regolithinde (toprak) volkanik cam küreler vardır. Bu tür sferüller bazen regolith breccias'ta bulunur, ancak <0.1 mm çapındadır ve unaided gözle kolayca görülmez. Darbeyle üretilen küreseller oluşur ve büyük olabilir, ancak kaya ve mineral parçalarına kıyasla yaygın değildir. Darbe-erime breccias kısmen eritilmiş ve sonuç olarak açısal olmayan tokalar içerebilir.)
Brecciated ay meteoritleri, Ay'daki patlamadan ve Dünya'ya sert inişten sağ kurtuldukları için yeterince sert ve uyumludur. Birçok karasal tortul kaya çok daha kolay parçalanır. Ay breccialarına benzeyen bazı karasal holdinglerinaksine, ay breccias matrisi tokalar kadar serttir. Brecciated ay meteoritlerinin kırık veya dış yüzeylerinde, tokalar olumsuz veya pozitif rahatlamada öne çıkmaz.
Metal ve Manyetizma
Meteorik toplayıcıları, çoğu meteoritin demir-nikel metaliiçerdikleri için ucuz bir mıknatıs çektiğini bilirler. En yaygın meteor türü, sıradan kondritler, elbette demir meteoritleri yaptığı gibi metal içerir. Ay kısrak bazaltları ve ay yaylalarının orijinal kayaçları aslında demir metal içermez (%1'den çok çok daha az). Bununla birlikte, acılı ay meteorları, Ay'ı bombalayan asteroit meteorlarından bir miktar metal içerir. İncelediğimiz ay meteoritleri arasında, Dhofar 1527 en çok metal içerir, yaklaşık% 1.7; çoğu çok daha az içerir. Başka bir deyişle, ay meteoritleri, diğer birçok meteor türü gibi mıknatısları çekmez.
Kimya
Ay mineralojisinin basitliği nedeniyle, ay kayaları öngörülebilir kimyasal bileşimlere sahiptir. Neredeyse tüm alüminyum plagioclase ve neredeyse tüm demir ve magnezyum piroksin, olivin ve ilmenit içindedir. Böylece, alüminyum konsantrasyon arsası üzerinde (Al2O3 aşağıdaki şekilde) demir (FeO) artı magnezyum (MgO) konsantrasyonlarına karşı, ay meteoritleri (ve neredeyse tüm Apollo ay kayaları) plagioclase bileşimini ve üç demir taşıyan mineralin ortalama bileşimini birbirine bağlayan bir çizgi boyunca çizer, çünkü bunlar kayadaki tek dört ana mineraldir. Bir kayanın bileşimi bu çizgi boyunca çizmezse, kaya neredeyse kesinlikle bir ay kayası değildir.
Birçok insan göktaşı olmasını umdukları veya düşündükleri kayalar hakkında benimle iletişime geçiyor. Eğer kararlılarsa, kayanın kimyasal analizini yaptırmalarını öneririm. Bu arsanın tüm "karasal kayaları" insanların analiz ettiği kayaları temsil ediyor. Çoğu ay-meteorit hattının altındadır, çünkü arsanın sol alt köşesindeki kuvars veya kalsit içerirler. Karasal kayalardan birkaçı ay trendine veya yakınına arsa. Bunların hepsi piroksin, olivin ve plagioclase'nin hakim olduğu bazaltlar gibi volkanik kayalardır. Aynı süreç Dünya, Ay ve Mars'ta bazaltlar oluşturur, bu nedenle hepsi aynı temel mineralojiye ve bileşime sahiptir. Dünya bazaltlarını gezegen bazaltlarından ayırmak için başka testler de gereklidir. Üç yeşil nokta, çoğunlukla olivin, piroksin ve demir-nikel metalden oluşan 3 tür sıradan kondriti (H, L ve LL) temsil eder. Metalin bir sonucu olarak, yüksek FeO'da (+MgO) çizim yapıyorlar. (Jeokimyacılar için: "FeO", FeO olarak tamamen Fe'dir.)
Dünya'da, silika (SiO2) volkanöz kayaçların konsantrasyonu, farklı kaya türleri arasında büyük farklılıklar gösterir çünkü birinci sınıf kimyasal sınıflandırma parametresi olarak kullanılır. Ay'da (1) kuvars veya diğer silika polimorfları bakımından zengin kayalar yoktur*, (2) belirli bir kayada, özellikle breccias, üç ana mineral, plagioclase, piroksin ve olivindeki ortalama silika konsantrasyonu yaklaşık aynıdır ve (3) yayla kayalarında ilmenit genellikle sadece küçük miktarlarda bulunur (%<3), bu nedenle ortak ay kayalarının silika konsantrasyonları sadece küçük bir miktara göre değişir. Ay meteoritlerinde, SiO2 konsantrasyonlar% 43 ila% 47 arasında dar bir aralıkta yayılır. Alüminyum 3 faktöründen daha fazla değiştiğinden, alüminyum kimyasal sınıflandırma parametresi olarak daha yararlıdır. (Titanyum kısrak bazaltlarında kullanılır.) Benzer şekilde, hemen hemen tüm yaygın ay kayaları arasında kalsiyum konsantrasyonları sadece 2 faktörüne göre değişir, kalsiyum oksit (CaO) olarak% 10 ila% 20 arasında değişir. Bu, karasal kayalardaki menzilden çok daha azdır. Bu aralıkların büyük ölçüde dışında silis veya kalsiyum oksit konsantrasyonlarına sahip bir kaya neredeyse kesinlikle bir ay kayası değildir.
| * Bazı ay kısrak bazaltları bir silika minerali olan% 5'e kadar cristobalite içerir. % 50-70 SiO ile bazı nadir ve küçük ay örnekleri vardır2 çünkü tridimit, kuvars veya silika cam içerirler. Bunlar arasında felsites, granitler ve kuvars monzodiorite gibi silika bakımından zengin kayalar bulunur. Az plagioclase içerdikleri için % 10'< CaO içeren kayalar da vardır. Bunlar arasında dunite gibi bazı ultramafic kayalar ve bazı pikritik volkanik gözlükler bulunur. |
Dünya kayalarında demir hem 2+ hem de 3+ oksidasyon durumlarında meydana gelir. Ay'da demir 0 (metal) ve 2+ oksidasyon durumlarında meydana gelir, ancak ay volkanik kayaçlarında demirin neredeyse tamamı 2+ oksidasyon durumundadır (olivin, piroksin ve ilmenit). Ay'da tüm manganez de 2+ oksidasyon durumundadır. Fe(II) ve Mn(II) çok benzer kimyasal davranışlara sahip oldukları için demir, Dünya'da olduğu gibi ay jeokimyasal işlemleri sırasında manganezden kesirlenmez. Sonuç olarak, demirin ay kayaçlarındaki manganez oranı, kayaların mariadan (yüksek Fe ve Mn) veya yaylalardan (düşük Fe ve Mn) olup olmadığına bakılmaksızın, 70'te neredeyse sabittir. Nonlunar meteoritler Ay kayalarından farklı FeO/MnO oranlarına sahiptir. Dünya kayaları çok çeşitli FeO/MnO oranlarına sahiptir, ancak ortalama karasal kabuk için oran Ay'dan biraz daha düşüktür.
Ay meteoritlerinde ve Dünya kayaları, Mars meteoritleri ve HED meteoritleri (howardite, eucrite, diogenite) ile karşılaştırıldığında tüm kaya FeO / MnO oranları. Feo/MnO tek başına ay meteoritlerini diğer akondritlerden ayırt edebilir, ancak her zaman karasal kayalardan ayırt edebilir.
Krom elementi (Cr), ay kayalarında çoğu Dünya kayasından daha fazla konsantrasyondadır (bkz. Kısrak bazaltlarındaki krom konsantrasyonları% 0.14 ila% 0.44 arasında değişmektedir (Cr olarak). %0,05-0,09 Cr'lik feldspatik ay meteoritleri bile krom bakımından ortalama karasal kabuktan (~%0,01) oldukça zengindir.
Bu iki rakam yukarıdaki rakamlara benzer, ancak burada beş doldurulmamış yeşil üçgen, yukarıdaki ilk paragrafta tartışılan iddia edilen beş ay kayası örneğini temsil eder (hiçbiri ay değil). Sol: Yaylalardan gelen ay meteoritleri (doldurulmamış mavi kareler) sabit bir toryum ila samaryum oranına sahiptir (çapraz mavi çizgi ile temsil edilir). Maria'dan gelen ay meteoritleri (dolgulu mavi kareler) daha düşük, ancak benzer oranlara sahip olma eğilimindedir. Bazı karasal örnekler, ay yaylaları oranıyla benzer uyumsuz element oranlarına sahiptir, ancak bazıları değildir. Doğru: Tüm ay örnekleri karasal kayaçlara ve meteoritlere kıyasla çok düşük arsenik konsantrasyonlarına sahiptir. Nadir felsitler dışında, tüm ay kayaları da karasal kayalara kıyasla düşük potasyum konsantrasyonlarına sahiptir.
Alkali elementlerin konsantrasyonları (potasyum, sodyum, rubidium ve sezyum) ay kayalarında karasal kayaçlara göre 10 ila 100 kat daha düşüktür. Karasal tortul kayaçlar genellikle pirit gibi sülfit mineralleri içerir. Sülfit mineralleri ay kayaçlarında nadirdir ve genellikle sülfit minerallerinde bulunan bakır, çinko, arsenik, selenyum, gümüş, cıva ve kurşun gibi elementler ay kayalarında çok düşük bolluklarda görülür. Düşük alkali element konsantrasyonları ve sülfit seven (chalcophile) elementler ay kayalarının en karakteristik özelliklerinden biridir.
Tek Kayalar
Yukarıda belirtildiği gibi, genellemelerin bilinen istisnaları vardır ve biz deliler kesinlikle Ay'da meydana gelen tüm mineralleri ve kaya türlerini keşfetmediğimizi umuyoruz. Bununla birlikte, bilinen olağandışı bileşim ve mineraloji örnekleri nadirdir ve genellikle breccias veya toprakta sadece küçük (<1 gram) tokalar olarak ortaya çıkar. Yörüngeden elde edilen verilere dayanarak(Clementine, Ay Prospektörü, Kaguya, Chandrayaan görevleri) Ay'ın herhangi bir bölgesinin bildiğimiz veya postulate ettiğimiz kaya türlerinden önemli ölçüde farklı kaya türleri bakımından zengin olduğundan şüphelenmek için hiçbir nedenimiz yoktur. Dünya'daki cevir oluşturma işlemlerinin çoğu su içerir, bu nedenle Ay'da gizli cevki birikintileri beklemeyiz. Ay'dan 500'den fazla ay göktaşı uçurulduysa ve Dünya'da bulunduysa, ay yüzeyinde herhangi bir noktada başka herhangi bir noktadan kayalar olabileceğini unutmayın. Bu nedenle, Ay yüzeyinin Apollo ve Luna görevleri tarafından "kötü örneklenmiş" olması, üzerinde incelediklerimizden çok farklı kayaların Ay'da örneklenmemiş noktalarda bulunduğundan şüphelenmek için iyi bir neden değildir. Apollo görevlerinden bu yana on binlerce ay kayası ve kaya yavrusu incelendi. Henüz keşfedilmemiş herhangi bir ay göktaşı, içerdiği minerallerde veya Apollo ay kayalarından ve ay meteoritlerinden jeokimyasal karakterinde önemli ölçüde farklılık gösterecektir.
Sahteydiler
Ay örneklerini inceleyen herhangi bir yerbilimci (ve dünyanın her yerinden binlerce kişi olmuştur) Apollo ay örneklerinin Dünya'da hükümet komplosunun bir parçası olarak yaratıldığını düşünen herkesin kayalar hakkında çok fazla şey bilmediğini bilir. Apollo örnekleri çok iyi. Herhangi bir komplocunun düşünebileceği herhangi bir hikayeden daha iyi olan karmaşık bir iç içe geçmiş komplo ile kendi kendine tutarlı bir hikaye anlatıyorlar. 50 yılı aşkın bir süredir ay kayalarını ve topraklarını inceledim ve laboratuvarda bir ay brecciasının, ay toprağının veya bir kısrak bazaltının zayıf bir taklidini bile "yapamadım". Ve hükümet laboratuvarlarındaki zeki meslektaşlarıma saygısızlık etmek istemem ama ay kayalarının nasıl olduğunu bildiğimize göre hükümetteki hiç kimse de bunu yapamadı. Ay örnekleri, esasen serbest oksijen ve az yerçekimi olmayan son derece kuru bir ortamda oluşum kanıtı göstermektedir. Bazılarında yüzeyde darbe kraterleri vardır ve birçoğu büyük ve küçük meteor çarpmalarıyla ilişkili beklenmedik ve karmaşık efektler paketi için kanıt gösterir. Ay kayaları ve toprak, güneş rüzgarından elde edilen ve aynı gazların Dünya örneklerinden farklı izotop oranlarına sahip gazlar (hidrojen, helyum, azot, neon, argon, kripton ve ksenon) içerir. Kozmik ışınlardan kristal hasarı içeriyorlar. Ay volkanik kayaçları, bilinen tüm Dünya kayaçlarının daha eski olan radyoisotopları içeren tekniklerle belirlenen kristalleşme yaşlarına sahiptir. (Nobel Ödülü'ne layık olan sahtesini yapan herkes.) Ay'a gidip bazı kayaları geri getirmek, Dünya'daki tüm bu büyüleyici özellikleri yaratmaktan daha kolay ve ucuzdu.
Ay Toprağının Kimyasal Bileşimi
Bir ay jeokimyacısı olarak, Ay'dan bir örnek aldıklarına inanan insanlar tarafından birçok kez yaklaştım. Ortak hikayeler (şöyle bir şey) "Bu toz astronot Buzz Lightyear tarafından rahmetli büyükbabama verildi" veya "Petunya tenceremde bulduğum bu kaya, web sitenizdeki ay göktaşı QUE 94281'e benziyor." Son zamanlarda, insanlar bana laboratuvarlardan ya da el röntgeni silahlarından kimyasal analizler aldıklarına dair raporlar gönderiyorlar. İşte bu raporları yorumlamak için bilmeniz gerekenler.
Ana elementler Ay kayaçlarında ve topraklarında kütlenin %99'u aşağıdaki 7 kimyasal elementten oluşur.
O, Si, Al, Ca, Fe, Mg, Ti,
Fe/Mn , Ca/Al
Minör elementler- kalan %1'in tamamına yakını bu 4 kimyasal elementten oluşmaktadır.
Mn, Na, K, P
Aşağıda, biz jeokimyacıların Ay'dan örnekler getiren 6 Apollo misyonu ve 3 Rus Luna görevinden alınan örneklerde "ana elementler" ve "küçük elementler" olarak adlandırdığımız şey için düzinelerce edebiyat kaynağından ve kendi laboratuvarımdan elde ettiğim verilerden yaptığım grafikler bulunmaktadır. Basit hale getirmek için, sadece toprak (regolith) örneklerine yapıştım. Ayrıca breccia olan ay meteoritleri için de veri de dahil ettim çünkü bu kayaların çoğu litified topraklardan oluşuyor. Ay meteorları Ay'ın her yerinden gelirken Apollo ve Luna görevlerinin hepsi yakın çevrenin küçük bir bölgesinden geliyor.
Dünya ve Ay'ın kayalarında oksijen, Ay'da % 41-45 oranında en bol bulunan kimyasal elementtir. Neredeyse artık kimse kayalardaki oksijen konsantrasyonu ölçmüyor. Demir ve alüminyum gibi "metalleri" ölçüyoruz.
Karasal jeokimyacılar, silikonun ölçülen konsantrasyonunu "oksit olarak" "ifade etmeyi" severler. Si konsantrasyonu ölçülür ve sio olarak konsantrasyonu belirtirler.2. Öyle 10.0 % Si 21.4% SiO2. Kuvars bir form SiO2Ama kuvars Ay'da nadirdir. Neredeyse tüm (%>99) ay Si silikat mineralleri plagioclase, piroksin ve olivin içindedir. Aynı şekilde, Ay'da gerçek bir MgO (mineral periklaz) yoktur; magnezyum çoğunlukla piroksin ve olivin mineralleri tarafından taşınır. Metal konsantrasyonlarını oksit konsantrasyonları olarak ifade ediyoruz çünkü yukarıdaki 10 ana ve küçük metal oksitlerin toplamı% 100±1 olmalıdır. Değilse, Ay'da karbonatlar, sülfatlar veya hidrous (su taşıyan) mineraller olmadığı için yanlış (!) bir şey. Bununla birlikte, Ay meteoritleri genellikle indikten sonra Dünya'daki yıprağın bir sonucu olarak karbonatlar, sülfatlar veya hidrous mineralleri içerir.
Yani, jeokimyacılar için, aşağıdaki arazilerin alt ve sol eksenleri ağırlık yüzde oksit içindedir. "Metal" ayarına ayarlanmış bir x-ray silahına sahip olabilecek hurdalık satıcıları ve kuyumcular için üst ve sağ eksenleri kullanın.
Tüm araziler yatay eksende alüminyum konsantrasyonlarına sahiptir. Bu şekilde yapıyorum çünkü Al ay örneklerinde çok çeşitlidir. (Kafanızı karıştırmak için, burada başka bir yerde FeO + MgO'yu yatay eksene koydum, ancak bu sorun değil çünkü Al arasında güçlü bir antikorrelasyon var.2O3 ve ay örneklerinde FeO+MgO.)
Son olarak, aşağıdaki arsalarda Apollo 11 ve 3 Luna görevleri için her nokta kimyasal bir analizi temsil eder. Örneğin, neredeyse tüm Apollo 11 noktaları toprak örneğini temsil eder 10084Muhtemelen şimdiye kadar analiz edilen en iyi karakterize jeolojik örnektir. Apollos 12, 14, 15, 16 ve 17 için her nokta numaralı bir toprak örneğini temsil eder ("yüzey" ve "siper" topraklar, çekirdek yok), örneğin, örnekler 12032, 14163, 15071, 65701 ve 76501 (her biri için mevcut tüm analizlerin ortalaması). Bu görevlerin bazıları için büyük yayılma, örneklerin sahada toplandığı çeşitli konumlar arasındaki kompozisyon varyasyonunu yansıtır. Ay meteoritleri için her nokta, örneğin MacAlpine Hills 88105 veya Kuzeybatı Afrika 8046 ve çiftleri gibi adlandırılmış bir taşı temsil eder. Referans olarak, her arsa, Dünya'nın üst kıta kabuğunun ortalama bileşimi için literatürde bulduğum ortalama 4 farklı tahmin olan bir "Dünya" noktası da içerir.
Silikon (Si)
Dünya'da, Pil2 kayalardaki konsantrasyonlar% 0 ila% 100 arasında değişir. Ay'daki varyasyon çok daha azdır, çünkü ay kayaçlarındaki 3 ana mineral, plagioclase feldispat (genellikle anortez), piroksin ve olivin, hepsi yaklaşık aynıdır. Pil2 konsantrasyon.
Fe Demir
Dünya'da, demir 2+ (demir) ve 3 + (ferrik) oksidasyon durumlarında bulunur, bu nedenle kayaların kimyasal analizinde, Fe konsantrasyonları genellikle % Fe olarak belirtilir.2O3 çünkü ferrik oksidasyon durumu demir oksidasyon durumundan daha yaygındır. Ay'da (etkili bir şekilde) oksijen taşıyan bir atmosfer yoktur, bu nedenle demir 3 + demir mineralleri yoktur. Piroksin, olivin ve ilmenit gibi demir-titanyum minerallerindeki demirin hepsi demir (2+) oksidasyon durumundadır. Konuyu karmaşıklaştırmak için, her ay toprağındaki demirin bir kısmı metal olarak bulunur. Bu numunelerin bazılarındaki demirin% 10'una kadar metaliktir, genellikle meteoritlerden elde edilen demir-nikel metali olarak. Bu nedenle, ay örneklerinin analizlerinde, demir sonuçları genellikle "FeO olarak toplam Fe" veya FeO olarak belirtilir.T. Bu arsadaki antikorrelasyon, soldaki (bazaltik) toprakların El-fakir, Fe bakımından zengin mineraller piroksen, olivin ve ilmenit tarafından baskın olması, sağdakilerin (feldispatik) ise El-zengin, Fe-fakir mineral plagioclase tarafından baskın olması nedeniyle ortaya çıkar.
Manganez (Mn)
Ay'da, tüm Mn 2+ oksidasyon durumundadır, bu nedenle tıpkı 2 + Fe gibi "davranır".
Demir/Manganez (Fe/Mn)
Ay'da, tüm Mn 2+ oksidasyon durumundadır, bu yüzden 2 + Fe gibi "davranır". Sonuç olarak, ay örneklerinin Fe/Mn oranları 60-90 aralığında oldukça sabittir. Bu özellik, ay meteoritlerini diğer meteor türlerinden ayırmak için yararlıdır, ancak genellikle ay meteoritlerini karasal kayalardan ayırmak için yararlı değildir.
Magnezyum (Mg)
Kalsiyum (Ca)
Al-poor kayalar için, Ca'nın bir kısmı clinopyroxene'dedir, ancak Ay'da Ca'nın çoğu alüminyum için ana konak olan plagioclase'dedir (anorthite). Bu nedenle, iki öğe güçlü bir şekilde ilişkilidir.
Kalsiyum Alüminyum (Ca/Al)
Ay örneklerindeki Ca/Al oranı sadece 2 faktöre göre değişir. Birkaç yüksek ca göktaşı karasal kalsitle kirlenmiş.
Titanyum (Ti)
Ti konsantrasyonları bazaltik ay topraklarında 10 faktöre göre değişir.
Krom (Cr)
Sodyum (Na)
Ay örneklerindeki na konsantrasyonları çoğu karasal örnekte olduğundan çok daha düşüktür. Na genellikle ay ve karasal örnekleri ayırt etmekiçin iyi bir elementtir.
Potasyum (K)
Fosfor (P)
Kompozisyon Uzayında Ay Meteoritleri
Ay meteoritleri çok çeşitli kompozisyonlara yayılır, diğer ana gövdelerden gelen meteoritlerinkinden çok daha fazla bir aralık
Aşağıdaki grafikler, farklı ay meteorlarını birbirinden ayırmak için yararlıdır. Ay meteoritlerini karasal kayalardan ayırmak için özellikle yararlı değildirler. Kayanızın herhangi bir meteorla tutarlı bir bileşime sahip olup olmadığıyla ilgileniyorsanız, burayagidin.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder