Лунный камень или лунный камень — это камень, происходящий с Луны . Сюда входит лунный материал, собранный в ходе исследования Луны человеком , а также камни, которые естественным образом были выброшены с поверхности Луны и приземлились на Землю в виде метеоритов .
Источники
Лунные камни на Земле происходят из четырех источников: те, которые были собраны в ходе шести высадок экипажа на Луну программы «Аполлон» США с 1969 по 1972 год; те, которые были собраны тремя советскими беспилотными зондами на Луне в 1970-х годах; те, которые были собраны беспилотными зондами Китайской программы исследования Луны ; и камни, которые были выброшены естественным путем с поверхности Луны перед тем, как упасть на Землю в виде лунных метеоритов .
Программа Аполлон
Шесть миссий Аполлона собрали 2200 образцов материала весом 381 килограмм (840 фунтов), [1] обработанных в более чем 110 000 индивидуально каталогизированных образцов. [2]
Лунная программа
Три космических корабля «Луна» вернулись с 301 граммом (10,6 унции) образцов. [3] [4] [5]
Советский Союз отказался от попыток пилотируемой лунной программы в 1970-х годах, но сумел посадить три автоматических космических корабля «Луна» , способных собирать и возвращать небольшие образцы на Землю. В общей сложности было возвращено менее полкилограмма материала.
В 1993 году три небольших фрагмента камня с Луны-16 весом 200 мг были проданы на аукционе Sotheby's за 442 500 долларов США (что эквивалентно 896 417 долларам в 2022 году). [9] В 2018 году те же три фрагмента камня Луны-16 были проданы на аукционе Sotheby's за 855 000 долларов США . [10]
На Земле собрано более 370 лунных метеоритов, [12] представляющих собой более 30 различных находок метеоритов (без падений ) общей массой более 1090 кг (2400 фунтов). [13] Некоторые из них были обнаружены научными группами (такими как ANSMET ), искавшими метеориты в Антарктиде , а большая часть остальных была обнаружена коллекционерами в пустынных регионах Северной Африки и Омана . Лунный камень, известный как NWA 12691, весом 13,5 кг (30 фунтов), был найден в пустыне Сахара на границе Алжира и Мавритании в январе 2017 года [14] и поступил в продажу за 2,5 миллиона долларов в 2020 году. [15] ]
Встречаться
Породы с Луны были измерены с помощью радиометрических методов датирования. Их возраст варьируется от примерно 3,16 миллиарда лет для образцов базальта , полученных из лунных морей , до примерно 4,44 миллиарда лет для пород, полученных из высокогорья. [16] На основе метода определения возраста «подсчета кратеров» считается, что самые молодые извержения базальта произошли около 1,2 миллиарда лет назад, [17] но у ученых нет образцов этой лавы. Напротив, самый старый возраст горных пород на Земле составляет от 3,8 до 4,28 миллиардов лет.
Состав
Лунные камни делятся на две основные категории: те, что встречаются на лунных возвышенностях (террах), и те, что находятся в морях . Терры состоят преимущественно из основных плутонических пород. Нередки также реголит- брекчии с подобными протолитами . Морские базальты делятся на три отдельные серии в зависимости от содержания в них титана: базальты с высоким содержанием титана , базальты с низким содержанием титана и базальты с очень низким содержанием титана (VLT) .
Почти все лунные породы обеднены летучими веществами и полностью лишены гидратированных минералов , обычных для земных пород. В некоторых отношениях лунные породы тесно связаны с земными породами по изотопному составу элемента кислорода . Камни с Луны Аполлона собирались с использованием различных инструментов, включая молотки , грабли , совки , щипцы и керноотводные трубы . Большинство из них были сфотографированы перед сбором, чтобы зафиксировать состояние, в котором они были найдены. Их поместили в пакеты для проб, а затем в специальный контейнер для проб окружающей среды для возвращения на Землю, чтобы защитить их от загрязнения. В отличие от Земли, большие части лунной коры состоят из пород с высокой концентрацией минерала анортита . Морские базальты имеют относительно высокое содержание железа . Кроме того, некоторые морские базальты содержат очень высокий уровень титана (в форме ильменита ). [19]
Первичные магматические породы Лунного нагорья слагают три отдельные группы: железисто-анортозитовую свиту, магнезиальную свиту и щелочную свиту.
Лунные брекчии, образовавшиеся в основном в результате огромных воздействий, образующих бассейны, преимущественно состоят из горных литологий , поскольку большинство морских базальтов образовались после формирования бассейнов (и в основном заполняют эти ударные бассейны).
Железисто -анортозитовая свита состоит почти исключительно из пород анортозита (>90% кальциевого плагиоклаза) с реже анортозитовыми габбро (70-80% кальциевого плагиоклаза с небольшим количеством пироксена). Серия железистых анортозитов является наиболее распространенной группой в высокогорье и, как предполагается, представляет собой плагиоклазовые флотационные кумулаты лунного магматического океана с интерстициальными основными фазами, образовавшимися из захваченного интерстициального расплава или наплавленными вверх с более обильным плагиоклазовым каркасом. Плагиоклаз чрезвычайно кальциевый по земным меркам, с молярным содержанием анортита 94–96% (An94–96). Это отражает крайнее обеднение основной части Луны щелочами (Na, K), а также водой и другими летучими элементами. Напротив, основные минералы этой свиты имеют низкие отношения Mg/Fe, что не соответствует составу кальциевого плагиоклаза. Ферроанортозиты были датированы методом внутренней изохроны примерно 4,4 млрд лет назад.
Магнезиальная свита (или « Mg-свита » ) представлена дунитами (>90% оливина), троктолитами (оливин-плагиоклаз) и габбро (плагиоклаз-пироксен) с относительно высокими соотношениями Mg/Fe в темноцветных минералах и рядом составы плагиоклаза, которые еще в целом кальциевые (An86–93). Эти породы представляют собой более поздние интрузии в горную кору (железистый анортозит) около 4,3–4,1 млрд лет назад. Интересным аспектом этой свиты является то, что анализ содержания редких элементов в плагиоклазе и пироксене требует равновесия с магмой, богатой KREEP , несмотря на тугоплавкость содержание основного элемента.
Щелочная свита названа так из-за высокого содержания щелочи — для лунных пород. Щелочная свита представлена щелочными анортозитами с относительно натриевым плагиоклазом (An70–85), норитами (плагиоклаз-ортопироксен) и габброноритами (плагиоклаз-клинопироксен-ортопироксен) со сходным плагиоклазовым составом и темноцветными минералами, более железистыми, чем магнезиальная свита. Содержание микроэлементов в этих минералах также указывает на богатую KREEP материнскую магму. Щелочная свита охватывает возрастной диапазон, аналогичный магнезиальной свите.
Лунные граниты — относительно редкие породы, в состав которых входят диориты , монцодиориты и гранофиры . Они состоят из кварца, плагиоклаза, ортоклаза или щелочного полевого шпата, редких основных пород (пироксена) и редкого циркона. Щелочной полевой шпат может иметь необычный состав, в отличие от любого земного полевого шпата, и часто он богат барием. Эти породы, по-видимому, образуются в результате крайней фракционной кристаллизации магм магнезиальной свиты или щелочной свиты, хотя определенную роль может играть и несмешиваемость жидкостей. U-Pb дата цирконов из этих пород и лунных почв имеет возраст 4,1–4,4 млрд лет, что более или менее совпадает с возрастом пород магнезиальной свиты и щелочной свиты. 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 по химическому составу очень напоминает джаванитовые тектиты, обнаруженные на Земле. [ нужна цитата ]
Лунные брекчии варьируются от стекловидных витрофировых расплавных пород до богатых стеклом брекчий и реголитовых брекчий. Витрофиры представляют собой преимущественно стекловидные породы, представляющие собой пластины ударного расплава, заполняющие крупные ударные структуры. Они содержат мало обломков целевой литологии, которые в значительной степени расплавлены в результате удара. Стекловидная брекчия образуется в результате ударного расплава, который выходит из кратера и увлекает за собой большие объемы измельченных (но не расплавленных) выбросов. Он может содержать обильные обломки, отражающие диапазон литологического состава в целевом регионе, находящиеся в матрице из минеральных фрагментов и стекла, которые соединяют все это вместе. Некоторые из обломков в этих брекчиях представляют собой куски более древних брекчий, что свидетельствует о повторяющейся истории ударной брекчии, охлаждения и удара. Реголитовые брекчии напоминают стекловидные брекчии, но в них мало или совсем нет стекла (расплава), которое могло бы их сваривать вместе. Как отмечалось выше, воздействия, формирующие бассейны, ответственные за эти брекчии, предшествуют почти всему морскому базальтовому вулканизму, поэтому обломки морского базальта очень редки. Когда эти обломки были обнаружены, они представляют собой самую раннюю сохранившуюся фазу морского базальтового вулканизма.
Морские базальты
Морские базальты названы так потому, что они часто составляют большую часть лунных морей . Обычно они содержат 18–21 процент FeO по массе и 1–13 процентов TiO 2 . Они похожи на земные базальты, но имеют много важных отличий; например, морские базальты демонстрируют большую отрицательную аномалию европия . Типовая локация — Mare Crisium, выбранная «Луной 24» .
Базальты KREEP (и пограничные базальты VHK (очень высокие K) ) имеют необычайное содержание калия. Они содержат 13–16 процентов Al 2 O 3 , 9–15 процентов FeO и обогащены магнием и несовместимыми элементами (калием, фосфором и редкоземельными элементами) в 100–150 раз по сравнению с обычными хондритовыми метеоритами. [20] Они обычно встречаются в районе Oceanus Procellarum и идентифицируются с помощью дистанционного зондирования по высокому (около 10 частей на миллион) содержанию тория. Большинство несовместимых элементов в базальтах KREEP заключено в зернах фосфатных минералов апатита и мерриллита . [21]
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 . его детское паломничество в Мекку , где он прикоснулся к Черному камню (который в исламе считается ниспосланным с небес). [23]
Лунные камни, собранные в ходе исследования Луны, в настоящее время считаются бесценными. [22] В 2002 году из здания Лунного образца был украден сейф, в котором хранились мельчайшие образцы лунного и марсианского материала . Образцы были обнаружены, и НАСА оценило их стоимость в ходе последующего судебного разбирательства примерно в 1 миллион долларов за 10 унций (280 г) материала. [ нужна цитата ]
Принесенные естественным путем лунные камни в виде лунных метеоритов продаются и торгуются среди частных коллекционеров. [ нужна цитата ]
Астронавты «Аполлона-17» Юджин Сернан и Харрисон Шмитт подняли камень, «состоящий из множества фрагментов, разных размеров и разных форм, вероятно, со всех частей Луны». Позднее этому камню был присвоен номер 70017. [24] Президент Никсон распорядился, чтобы в 1973 году фрагменты этого камня были розданы всем 50 штатам США и 135 главам иностранных государств. Фрагменты были представлены в акриловой сфере, установленной на деревянной доске, на которой был изображен флаг получателя, который также развевался на борту «Аполлона-17». [25] Многие из представленных лунных камней сейчас пропали без вести, поскольку были украдены или потеряны .
Из-за своей редкости на Земле и трудности получения большего количества лунные камни часто становились объектами краж и вандализма , и многие из них пропадали или были украдены.
^ аб Орлофф, Ричард В. (сентябрь 2004 г.) [Впервые опубликовано в 2000 г.]. «Внекорабельная деятельность». Аполлон в цифрах: статистический справочник. Серия историй НАСА. Вашингтон, округ Колумбия: Отдел истории НАСА , Управление политики и планов. ISBN 978-0-16-050631-4. LCCN 00061677. НАСА SP-2000-4029 . Проверено 1 августа 2013 г.
^ "Лаборатория лунных образцов НАСА" . Куратор НАСА Лунный . НАСА . 1 сентября 2016 года. Архивировано из оригинала 25 августа 2018 года . Проверено 13 октября 2018 г.
^ Иваньков А. «Луна 16». Каталог Национального центра данных космических исследований . НАСА . Проверено 13 октября 2018 г. Бур был развернут и проник на глубину 35 см, прежде чем наткнуться на твердую породу или большие обломки породы. Столбец реголита в бурильной трубе затем был перенесен в контейнер для образцов почвы... герметично закрытый контейнер для образцов почвы, поднятый с Луны и содержащий 101 грамм собранного материала.
^ Иваньков А. «Луна 20». Каталог Национального центра данных космических исследований . НАСА . Проверено 13 октября 2018 г. «Луна-20» была запущена с поверхности Луны 22 февраля 1972 года с 30 граммами собранных лунных образцов в герметичной капсуле.
^ Иваньков А. «Луна 24». Каталог Национального центра данных космических исследований . НАСА . Проверено 13 октября 2018 г. миссия успешно собрала 170,1 грамма лунных образцов и поместила их в капсулу для сбора.
^ «НАСА - NSSDC - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 8 ноября 2015 г.
^ «НАСА - NSSDC - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 8 ноября 2015 г.
^ «НАСА - NSSDC - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 8 ноября 2015 г.
↑ Ван Гелдер, Лоуренс (2 декабря 1995 г.). «ФБР вновь рассматривает земную кражу Лунного камня». Нью-Йорк Таймс . Проверено 6 сентября 2021 г.
^ «ЕДИНСТВЕННЫЕ ИЗВЕСТНЫЕ ДОКУМЕНТИРОВАННЫЕ ОБРАЗЦЫ ЛУНЫ, ДОСТУПНЫЕ ДЛЯ ЧАСТНОЙ СОБСТВЕННОСТИ» . Sothebys.com . 29 ноября 2018 г.
^ «Китайский корабль «Чанъэ-5» извлекает 1731 грамм лунных образцов» . Информационное агентство Синьхуа . 19 декабря 2020 года. Архивировано из оригинала 20 декабря 2020 года . Проверено 19 декабря 2020 г.
^ «База данных метеоритных бюллетеней — результаты поиска лунных метеоритов» . База данных метеорологического бюллетеня . Метеоритическое общество. 10 июля 2019 г. Проверено 20 июля 2019 г.
^ "Список лунных метеоритов - от полевошпатового до базальтового порядка" . .meteorites.wustl.edu . Проверено 11 сентября 2023 г.
^ "Северо-Западная Африка 12691" . Метеоритическое общество .
^ «Суперредкий лунный метеорит, найденный в пустыне Сахара, выставлен на продажу за 2,5 миллиона долларов» . Форбс . 2 мая 2020 г.
^ Джеймс Папайк; Грэм Райдер и Чарльз Ширер (1998). «Лунные образцы». Обзоры по минералогии и геохимии . 36 : 5,1–5,234.
^ Хизингер, Х.; Руководитель, JW; Вольф, У.; Яуманн, Р.; Нойкум, Г. (2003). «Возраст и стратиграфия морских базальтов в Oceanus Procellarum, Mare Numbium, Mare Cognitum и Mare Insularum». Дж. Геофиз. Рез . 108 (E7): 5065. Бибкод : 2003JGRE..108.5065H. дои : 10.1029/2002JE001985 .
^ abc «Исследование Луны - Руководство для учителя с заданиями», НАСА EG-1997-10-116 - Информационный бюллетень Rock ABCs (PDF) . НАСА. Ноябрь 1997 года . Проверено 19 января 2014 г.
↑ Бхану, Синдия Н. (28 декабря 2015 г.). «На Луне обнаружен новый тип камня». Газета "Нью-Йорк Таймс . Проверено 29 декабря 2015 г.
^ Вечорек, Марк; Джоллифф, Брэдли; Хан, Амир; и другие. (2006). «Конституция и структура лунного интерьера». Обзоры по минералогии и геохимии . 60 (1): 221–364. Бибкод : 2006RvMG...60..221W. дои :10.2138/rmg.2006.60.3.
^ Люси, Пол; Коротев, Рэнди; Тейлор, Ларри; и другие. (2006). «понимание лунной поверхности и взаимодействия космоса и Луны». Обзоры по минералогии и геохимии . 60 (1): 100. Бибкод : 2006RvMG...60...83L. дои :10.2138/rmg.2006.60.2.
↑ Аб Гроссман, Лиза (15 июля 2019 г.). «Как НАСА сохраняло лунные камни Аполлона от загрязнения в течение 50 лет». Новости науки . Проверено 31 июля 2019 г.
.jpg/1280px-Lunar_Ferroan_Anorthosite_(60025).jpg)
