التركيب الداخلي للقمر

البنية الداخلية للقمر.
بازلت الزبرجد الذي جمعه أبولو 15 .
الحالة الحرارية للقمر عند عمر 100 مليون سنة. [ 1 ]

يبلغ متوسط ​​كثافة القمر 3346.4 كجم /م³ ، [ 2 ] وهو جسم متمايز ، يتكون من قشرة ووشاح ونواة كوكبية ذات خصائص جيولوجية كيميائية متميزة . يُعتقد أن هذا التركيب ناتج عن التبلور الجزئي لمحيط من الصهارة بعد فترة وجيزة من تكوينه قبل حوالي 4.5 مليار سنة. تُعزى الطاقة اللازمة لصهر الجزء الخارجي من القمر عادةً إلى حدث اصطدام هائل يُفترض أنه شكّل نظام الأرض والقمر، وما تلاه من إعادة تراكم المواد في مدار الأرض. وقد أدى تبلور محيط الصهارة هذا إلى ظهور وشاح مافي وقشرة غنية بالبلاغيوكلاز . 

تشير الخرائط الجيوكيميائية من المدار إلى أن قشرة القمر تتكون في معظمها من الأنورثوزيت ، [ 3 ] وهو ما يتوافق مع فرضية محيط الصهارة. من حيث العناصر، تتكون قشرة القمر بشكل أساسي من الأكسجين والسيليكون والمغنيسيوم والحديد والكالسيوم والألومنيوم ، ولكن توجد أيضًا عناصر ثانوية ونادرة مهمة مثل التيتانيوم واليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم والكبريت والمنغنيز والكروم ، [ 4 ] والهيدروجين . وبناءً على التقنيات الجيوفيزيائية ، يُقدّر متوسط ​​سمك القشرة بحوالي 50 كيلومترًا . [ 5 ]

أدى الانصهار الجزئي داخل وشاح القمر إلى ثوران بازلت البحار القمرية على سطحه. وتشير تحليلات هذه البازلتات إلى أن الوشاح يتكون في الغالب من معادن الأوليفين والأورثوبيروكسين والكلينوبيروكسين ، وأن وشاح القمر أغنى بالحديد من وشاح الأرض. تحتوي بعض بازلتات القمر على وفرة من التيتانيوم (الموجود في معدن الإلمنيت ) ، مما يوحي بأن الوشاح غير متجانس التركيب. وقد وُجد أن الزلازل القمرية تحدث في أعماق وشاح القمر على عمق حوالي 1000 كيلومتر تحت السطح. وتحدث هذه الزلازل بشكل دوري شهري، وترتبط بضغوط المد والجزر الناتجة عن مدار القمر الإهليلجي حول الأرض. كما تم رصد عدد قليل من الزلازل القمرية الضحلة التي تقع مراكزها على عمق حوالي 100 كيلومتر تحت السطح، ولكنها تحدث بوتيرة أقل ويبدو أنها غير مرتبطة بالمد والجزر القمري. [ 5 ]  

جوهر

رسم تخطيطي يوضح البنية الداخلية للقمر.

تشير عدة أدلة إلى أن لب القمر صغير، بنصف قطر يبلغ حوالي 350  كيلومترًا أو أقل. [ 5 ] يبلغ قطر لب القمر حوالي 20% فقط من قطر القمر نفسه، مقارنةً بنحو 50% كما هو الحال في معظم الأجرام الأرضية الأخرى. لم يتم تحديد تركيب لب القمر بدقة، لكن يُعتقد أنه يتكون من سبيكة حديدية معدنية مع كمية ضئيلة من الكبريت والنيكل . تشير تحليلات دوران القمر المتغير مع الزمن إلى أن اللب منصهر جزئيًا على الأقل. [ 6 ] في ظل سيناريو الاصطدام العملاق، يُحتمل أن يكون تكوين لب القمر قد حدث خلال أول 100 إلى 1000 عام من بدء تراكمه من أقماره الصغيرة. [ 7 ]

في عام 2010، أكدت إعادة تحليل بيانات الزلازل القديمة التي جمعتها مهمة أبولو حول الزلازل القمرية العميقة، باستخدام أساليب معالجة حديثة، أن للقمر نواة غنية بالحديد يبلغ نصف قطرها 330 ± 20 كم . وأثبتت إعادة التحليل نفسها أن النواة الداخلية الصلبة المكونة من الحديد الخالص يبلغ نصف قطرها 240 ± 10 كم . وتحيط بالنواة طبقة منصهرة جزئيًا (من 10 إلى 30%) من الوشاح السفلي، يبلغ نصف قطرها 480 ± 20 كم (بسماكة تقارب 150  كم). وتشير هذه النتائج إلى أن 40% من حجم النواة قد تصلّب. وتبلغ كثافة النواة الخارجية السائلة حوالي 5  جم/سم³ ، وقد تحتوي على ما يصل إلى 6% من الكبريت وزنيًا. ويُرجّح أن تكون درجة الحرارة في النواة حوالي 1600-1700  كلفن (1330-1430  درجة مئوية). [ 8 ]

القمر – Oceanus Procellarum ("محيط العواصف")
الوديان المتصدعة القديمة - بنية مستطيلة (مرئية - تضاريس - تدرجات جاذبية GRAIL ) (1 أكتوبر 2014).
الوديان المتصدعة القديمة – السياق.
وديان الصدع القديمة - صورة مقربة (مفهوم الفنان).

في عام 2019، أظهرت إعادة تحليل بيانات ما يقرب من 50 عامًا جُمعت من تجربة قياس المدى بالليزر القمري ، بالإضافة إلى بيانات مجال الجاذبية القمرية من مهمة GRAIL ، أنه بالنسبة لنواة سائلة قمرية مسترخية ذات غلاف صخري غير هيدروستاتيكي، يتم تحديد تسطح النواة على النحو التالي:(2.2 ± 0.6) × 10 −4 مع أنصاف أقطار حدودها بين اللب والوشاح هي381 ± 12  كم . [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. موريس، م.؛ توسي، ن.؛ شوينجر، س.؛ بروير، د.؛ كلاين، ت. (1 يوليو 2020). "محيط صهاري طويل الأمد على قمر فتي" . مجلة ساينس أدفانسز . 6 (28) eaba8949. Bibcode : 2020SciA....6.8949M . doi : 10.1126/sciadv.aba8949 . ISSN 2375-2548 . PMC 7351470. PMID 32695879 .    النصوص والصور متاحة بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 الدولي .
  2. مما يجعله ثاني أكثر الأقمار كثافة في النظام الشمسي بعد آيو
  3. ب. لوسي و12 مؤلفًا مشاركًا، ب. (2006). "فهم سطح القمر وتفاعلات الفضاء مع القمر". مراجعات في علم المعادن والكيمياء الجيولوجية . 60 (1): 83-219 . Bibcode : 2006RvMG...60...83L . doi : 10.2138/rmg.2006.60.2 .{{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  4. «ما اكتشفه مسبار تشاندرايان 3 على سطح القمر حتى الآن: الأكسجين، والكبريت، والحديد، والسيليكون» . صحيفة هندوستان تايمز . 30 أغسطس 2023. تاريخ الاطلاع: 15 نوفمبر 2023 .
  5. 1 2 3 مارك فيتشوريك و15 مؤلفًا مشاركًا، ماجستير (2006). "تركيب وبنية باطن القمر" (ملف PDF) . مراجعات في علم المعادن والكيمياء الجيولوجية . 60 (1): 221-364 . رمز Bibcode : 2006RvMG...60..221W . doi : 10.2138/rmg.2006.60.3 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 21-12-2014.{{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  6. جي جي ويليامز؛ إس جي توريشيف؛ دي إتش بوغز؛ جي تي راتكليف (2006). "علم قياس المسافة بالليزر على سطح القمر: فيزياء الجاذبية وباطن القمر وجيوديسيا". مجلة أبحاث الفضاء المتقدمة . 37 (1): 67-71 . arXiv : gr-qc/0412049 . Bibcode : 2006AdSpR..37...67W . doi : 10.1016/j.asr.2005.05.013 . S2CID 14801321 . 
  7. س. ساهيجبال؛ ف. جويال (2018). "التطور الحراري للقمر في مراحله المبكرة". مجلة علم النيازك والكواكب . 53 (10): 2193-2211 . arXiv : 2001.07123 . Bibcode : 2018M & PS...53.2193S . doi : 10.1111/maps.13119 . S2CID 134291699 . 
  8. ويبر، آر سي؛ لين، بي-واي؛ غارنيرو، إي جيه؛ ويليامز، كيو؛ لوغنون، بي. (2011). "الكشف الزلزالي عن لب القمر" . مجلة ساينس . 331 (6015): 309-312 . رمز Bibcode : 2011Sci...331..309W . doi : 10.1126/science.1199375 . PMID: 21212323. S2CID : 206530647 .  
  9. فيسواناثان، ف.؛ رامبو، ن.؛ فيينغا، أ.؛ لاسكار، ج.؛ غاستينو، م. (9 يوليو 2019). "قيد رصدي على نصف قطر وتفلطح حدود لب القمر وغلافه". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 46 (13): 7295-7303 . arXiv : 1903.07205 . Bibcode : 2019GeoRL..46.7295V . doi : 10.1029/2019GL082677 . S2CID 119508748 .