Astronomi (Svenska)

allmänt utseende

om du tittar på månen genom ett teleskop kan du se att det är täckt av slagkratrar av alla storlekar., Den mest iögonfallande av månens yta funktioner—de som kan ses med blotta ögat och som utgör funktionen ofta kallas ”Mannen i månen”—är stora stänk av mörkare lavaflöden.

Figur 1. Soluppgång på de centrala bergstopparna i Tycho Krater, som avbildas av NASA Lunar Reconnaissance Orbiter: Tycho, ca 82 kilometer i diameter, är en av de yngsta av de mycket stora månkratrarna. Det centrala berget stiger 12 kilometer över kratergolvet., (credit: modification of work by NASA / Goddard / Arizona State University)

århundraden sedan trodde tidiga månobservatörer att månen hade kontinenter och oceaner och att det var en möjlig bostad av livet. De kallade de mörka områdena ” hav ”(maria på Latin, eller mare i singular, uttalad”mah ray”). Deras namn, Mare Nubium (hav av moln), Mare Tranquillitatis (hav av lugn), och så vidare, är fortfarande i bruk idag. Däremot heter inte” land ” – områdena mellan haven., Tusentals enskilda kratrar har dock kallats, mestadels för stora forskare och filosofer (Figur 1). Bland de mest framträdande kratrarna är de som heter Plato, Copernicus, Tycho och Kepler. Galileo har bara en liten krater, men återspeglar hans låga ställning bland Vatikanens forskare som gjorde några av de första månkartorna.

vi vet idag att likheten mellan månens egenskaper och markbundna är ytlig. Även när de ser något liknande ut, är ursprunget till månens egenskaper som kratrar och berg väldigt annorlunda än deras markbundna motsvarigheter., Månens relativa brist på inre aktivitet, tillsammans med frånvaron av luft och vatten, gör det mesta av sin geologiska historia till skillnad från allt vi vet på jorden.

månens historia

Figur 2. Lunar Highlands: de gamla, kraftigt kratered lunar highlands utgör 83% av månens yta. (credit: Apollo 11 Crew, NASA)

för att spåra månens eller planetens detaljerade historia måste vi kunna uppskatta åldrarna för enskilda stenar., När lunar prover togs tillbaka av Apollo astronauter, de radioaktiva dejting tekniker som hade utvecklats för jorden tillämpades på dem. Stelning åldrarna av proverna varierade från ca 3,3 till 4,4 miljarder år gammal, betydligt äldre än de flesta av klipporna på jorden. Som jämförelse, som vi såg i kapitlet om jorden, månen och himlen, bildades både jorden och månen mellan 4,5 och 4,6 miljarder år sedan.

det mesta av månens skorpa (83%) består av silikatstenar som kallas anorthositer; dessa regioner är kända som månens högland., De är gjorda av relativt lågdensitetssten som stelnade på kylmånen som slagg som flyter på toppen av en smältare. Eftersom de bildades så tidigt i månens historia (mellan 4.1 och 4.4 miljarder år sedan) är högländerna också extremt kraftigt kraterade och bär ärren av alla dessa miljarder år av påverkan av interplanetära skräp (Figur 2).

Till skillnad från bergen på jorden har månens högland inga skarpa veck i sina intervall. Högländerna har låga, rundade profiler som liknar de äldsta, mest eroderade bergen på jorden (figur 3a)., Eftersom det inte finns någon atmosfär eller vatten på månen har det inte funnits någon vind, vatten eller Is för att skära dem i klippor och skarpa toppar, som vi har sett dem formade på jorden. Deras smidiga egenskaper är hänförliga till gradvis erosion, främst på grund av påverkan cratering från meteoriter. Maria är mycket mindre cratered än högländerna, och täcker bara 17% av månens yta, mestadels på sidan av månen som står inför jorden (figur 3b).

Figur 3: Lunar Mountain och Lunar Maria. (a) Detta foto av Mt., Hadley på kanten av Mare Imbrium togs av Dave Scott, en av de Apollo 15 astronauter. Notera de släta konturerna av månfjällen, som inte har skulpterats av vatten eller is. b) omkring 17% av månens yta består av de maria—platta slätterna i basaltisk lava. Denna syn på Mare Imbrium visar också många sekundära kratrar och bevis på material som matas ut från den stora kratern Copernicus vid övre horisonten. Copernicus är en slagkrater nästan 100 kilometer i diameter som bildades långt efter lavan i Imbrium redan hade deponerats., (credit: NASA / Apollo Lunar Surface Journal; NASA, Apollo 17)

idag vet vi att maria består mestadels av mörkfärgad basalt (vulkanisk lava) som fastställs i vulkanutbrott miljarder år sedan. Så småningom fyllde dessa lavaflöden delvis de stora fördjupningarna som kallades impact basins, som hade producerats av kollisioner av stora bitar av material med månen relativt tidigt i sin historia. Basaltet på månen (figur 4a) är mycket likartat i komposition till skorpan under jordens hav eller till lavas som utbröts av många markbundna vulkaner., Den yngsta av månens impact bassänger är Mare Orientale, som visas i Figur 4b.

Figur 4: Rock från en Lunar Mare och Mare Orientale (a) i detta prov av basalt från stoets yta kan du se hålen kvar av gasbubblor, som är karakteristiska för sten som bildas från lava. Alla månstenar är kemiskt skilda från markbundna stenar, ett faktum som har gjort det möjligt för forskare att identifiera några månprover bland de tusentals meteoriter som når jorden. (b) den yngsta av de stora månens slag bassänger är Orientale, bildas 3.,8 miljarder år sedan. Dess yttre ring är ca 1000 kilometer i diameter, ungefär avståndet mellan New York City och Detroit, Michigan. Till skillnad från de flesta av de andra bassängerna har Orientale inte fyllts helt med lavaflöden, så det behåller sitt slående ”bull’ s eye”-utseende. Den ligger på kanten av månen sett från jorden. (credit: modification of work by NASA; NASA)

vulkanisk aktivitet kan ha börjat mycket tidigt i månens historia, även om de flesta bevis på de första halv miljard åren går förlorade., Vad vi vet är att den stora mare vulkanismen, som innebar utsläpp av lava från hundratals kilometer under ytan, slutade för cirka 3,3 miljarder år sedan. Därefter kyldes månens inre och vulkanisk aktivitet var begränsad till några få små områden. De primära krafterna som förändrar ytan kommer från utsidan, inte inredningen.

på månytan

ytan är fin och pulverformig. Jag kan plocka upp den löst med tån. Men jag kan se fotavtrycken på mina stövlar och slitbanorna i de fina sandpartiklarna.,

—Neil Armstrong, Apollo 11 astronaut, omedelbart efter att ha klivit på månen för första gången.

månens yta är begravd under en finkornig jord av små, splittrade stenfragment. Det mörka basaltiska stoftet från lunar maria sparkades upp av varje astronautfotsteg, och så småningom arbetade sig in i alla astronauternas utrustning. De övre skikten av ytan är porösa, bestående av löst packat damm i vilket deras stövlar sjönk flera centimeter (Figur 5).,

Figur 5. Fotavtryck på Måndamm: Apollo foto av en astronaut boot print I månens jord. (credit: NASA)

detta månstoft, som så mycket annat på månen, är produkten av påverkan. Varje cratering händelse, stor eller liten, bryter upp månens yta och sprider fragmenten. I slutändan har miljarder år av påverkan minskat mycket av ytskiktet till partiklar om storleken på damm eller sand.,

i avsaknad av luft upplever månytan mycket större extrema temperaturer än jordens yta, även om jorden är praktiskt taget samma avstånd från solen. Nära lokal middagstid, när solen är högst på himlen, stiger temperaturen på den mörka månjorden över kokpunkten av vatten. Under den långa månnatten (som, som måndagen, varar två Jordveckor), sjunker temperaturen till ca 100 K (-173 °C)., Den extrema kylningen är ett resultat inte bara av frånvaron av luft utan också av den porösa naturen hos månens dammiga jord, som kyler snabbare än fast sten skulle.

ordlista

highlands: de lättare, kraftigt kraterade regionerna av månen, som i allmänhet är flera kilometer högre än maria

mare: (plural: maria) Latin för ”hav” namnet appliceras på de mörka, relativt släta funktioner som täcker 17% av månens yta