Przerwa - gruntowne badanie terenu
Przerwa - gruntowne badanie terenu
T.S. T.S.
276
BLOG

Księżyc (2) - historia

T.S. T.S. Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 10

WIZJA ASTRONOMII PLASTYCZNEJ
HISTORIA


2.1.WEWNĘTRZNA HISTORIA KSIĘŻYCA


Księżyc powstał ok. 4,4-4,5 mld lat temu. Nie ma budowy zbyt zróżnicowanej, tak jak np. poddana bogatym procesom geologicznym Ziemia. Tu np. występowały nieobecne na Księżycu ruchy litosferycznych płyt kontynentalnych, zjawiska różnorodnej erozji, np. wodnej, wietrznej, biologicznej itp. Mimo że na Księżycu występowały liczne endogeniczne procesy geologiczne, zatrzymał się on na poziomie eruptywno-lawowym. Jednak bardziej niż w ciałach mniejszych, planetoidach, można wyróżnić tu trzy warstwy – skorupę, płaszcz i jądro (odpowiednio 64, 700 i 700 km).


W pierwszym okresie formowania się Księżyca w płynnym wielkim oceanie lawy lżejsze substancje (anortozyt) przemieszczały się ku powierzchni, krystalizując i zastygając w utworzonej skorupie, cięższe zaś (związki żelaza i magnezu) osiadały głębiej jako płaszcz (okres ten trwał ok. 200 mln lat). W tym częstym w uderzenia zwłaszcza większych ale i mniejszych, krążących wówczas licznie w obszarze Układu Słonecznego, brył (tzw. okres wielkiego bombardowania – do ok. 4 mld lat temu) powstawały liczne pouderzeniowe wgłębienia, niecki i kratery.


Kiedy pod wpływem przemian promieniotwórczych w centrum globu doszło do wulkanizmu i wylewów na zewnątrz w zagłębienia poimpaktowe lawy (ok. 3,9-3,2 mld lat temu), utworzyły się w ten sposób dzisiejsze morza (składające się przeważnie i pokryte materiałem bazaltowym – ciemna ich barwa wynika z zawartości ilmenitu – związku tytanu i żelaza). Okresy te, tych mniejszych lub większych wylewów lawy występowały wielokrotnie jeszcze przez ok. 700 mln lat do okresu sprzed ok. 3 mld lat.


Młodsza powierzchnia mórz nie zmieniała się wiele do dziś i jest słabiej niż stare wyżyny (zbudowane przeważnie z jasnych związków tzw. K REEP (K – potas, REE – Rare Earth Elements – pierwiastki ziem rzadkich, P – fosfor; w tym pierwiastki promieniotwórcze – uran i tor) pokryta kraterami związanymi przeważnie z okresem częstszych uderzeń meteorytów. Minerały mórz i wyżyn są skałami podobnymi do ziemskich skał magmowych (nie zaś do występujących np. w meteorytach chondrytów), które podobnie jak one uległy procesom wulkanicznym.


Równie interesujące jak ewolucja niejako endogeniczna są przeobrażenia egzogenno-zewnętrzne Księżyca w jego historii jako globu wchodzącego w skład Układu Słonecznego.

2.2 O HIPOTEZIE (PEWNEGO) IMPAKTU (MIĘDZY)PLANETARNEGO CZYLI JAK POWASTAŁ KSIĘŻYC I DLACZEGO POWINNIŚMY GO BADAĆ

Ogólnie biorąc, istnieją trzy główne teorie określające powstanie Srebrnego Globu.


Najdawniejsza z nich koncepcja mówi, że Księżyc jest siostrzanym, niezależnie, równolegle z Ziemią utworzonym globem. Powstał z materii pierwotnego dysku pra-planetarnego obiegającego przed ok. 4,56 miliardem lat Słońce w czasie kiedy powstawał cały Układ Słoneczny. W owym czasie krążyło w przestrzeni naszego pierwotnego systemu wiele mniejszych ciał niebieskich, zwanych planetyzmalami. Część z nich tutaj utworzyła Ziemię, część Księżyc. Uważa się jednak, że wokół pra-Ziemi nie istniał (podobnie jak wokół innych planet grupy ziemskiej a przeciwnie niż wokół planet wielkich) dysk materii. Poza tym, wbrew tej teorii, w przeciwieństwie do Ziemi, materia księżycowa zawiera mniej żelaza.


Druga hipoteza mówi, że nasz satelita powstał w innym, uboższym w pierwiastki cięższe rejonie Układu Słonecznego i został przechwycony przez pole grawitacyjne Ziemi. Problematyczna jest tu jednak możliwość przejęcia przez Ziemię aż tak dużego ciała. Ponadto badania Księżyca wykazały podobieństwo i pokrewieństwo izotopów pierwiastków w obu globach.


Trzecia teoria głosiła, że Księżyc jest ciałem wyłonionym wprost z Ziemi na skutek jej szybkiego pierwotnego ruchu wirowego. Obliczenia jednak wskazują, że obrót ten musiałby wtedy być nieprawdopodobnie szybki.


Ostatnio, w 1975 r. William K. Hartmann i Donald R. Davis sformułowali nową teorię, Zgodnie z nią w początkach powstawania Układu Słonecznego, ok. 50-100 mln lat po uformowaniu się naszej planety, kiedy to w przestrzeni poruszało się wiele zderzających się ze sobą większych i mniejszych ciał, w naszą planetę uderzył glob wielkości Marsa (w niektórych obecnych symulacjach komputerowych dwa razy większy od niego (?)). Katastrofa ta, uderzenie owo wyrzuciło z zewnętrznych, bardziej skalistych, mniej bogatych w żelazo (żelazne jądro, tworzące 30% masy Ziemi znajdowało się już w centrum planety), warstw Ziemi bryły materii i gazu. Z tych lżejszych substancji (księżycowe jądro zawiera ok. 4% jego masy) uformował się Księżyc.


Istnieją różne symulacje komputerowe przedstawiające przebieg powyższych zdarzeń. Brane są tu pod uwagę wszystkie pośrednie procesy. Jest to zadanie bardzo skomplikowane, gdzie w grę wchodzi wiele dodatkowych hipotez. Zależnie od wstępnych danych (związanych np. z procesami fizyko-chemicznymi przemian w minerałach) otrzymuje się różny obraz zjawiska. Raz tutaj powstanie Księżyca następowało 30 mln, innym razem, zgodnie np. z ostatnimi obliczeniami – 70 mln lat po powstaniu Ziemi.


Tak więc teoria powyższa wymaga wielu uzupełnień. Nawiasem mówiąc, teoria o ingerencji przypadkowo, incydentalnie „przelatującego obok” pra-Ziemi znacznego ciała kosmicznego, wielkiej planetoidy, częściowo nieco przypomina podważaną obecnie (np. w świetle nowych odkryć planet pozasłonecznych) a popularną niegdyś teorię J. Jeansa o rzekomym wpływie równie przypadkowej, obecnie blisko – a działającej w obrębie układu planetarnego z zewnątrz, niczym (między)planetarne „impaktowe” uderzenie – obcej gwiazdy na formujące się układy planetarne (w tym nasz). I tu byłaby to mająca pewne znaczące implikacje heurystyczne hipoteza o rzadkości występowania we Wszechświecie planet. Przede wszystkim małe jest prawdopodobieństwo kolizji pra-Ziemi z planetoidą (raczej planetą – dużo większą od Marsa) o tak dużej wielkości. Układ Ziemia-Księżyc, podobnie jak w teorii J. Jeansa układ planetarny zrodzony przez swoistą egzoprzyczynę o niezbyt dużym prawdopodobieństwie zaistnienia, byłby wyjątkowym unikatem.


Wiele argumentów przemawia jednak za powyższą, uderzeniową teorią genezy Księżyca. Powszechnie uznawany obecnie staje się teoretyczno-hipotetyczny nurt w astronomii, zgodnie z którym dużą rolę w wyjaśnianiu wielu zdarzeń i faktów przypisuje się zjawiskom zderzeń pomiędzy ciałami naszego układu. Tu na przykład przyjmuje się dziś, że kratery na księżycu mają pochodzenie bardziej meteorytowe niż wulkaniczne – to samo z wieloma kraterami na Ziemi (np. koncepcja E. Shoemakera). Z drugiej strony w teorii pochodzenia Srebrnego Globu (zwłaszcza ostatniej) wiele jest licznych dodatkowych teoretycznych założeń i zmiennych przypuszczeń, niewiadomych i przesłanek o cechach hipotezy. Matematycy na przykład, przyzwyczajeni tu do „eleganckich”, zwięzłych, klarownych teorii zapewne wiele w powyższej teorii jeszcze zmieniliby… Jest to wszak przede wszystkim model teoretyczny.


I dlatego właśnie tego rodzaju problemy i zapytania, związane z całością zjawisk planetogenezy wymagają bliższego, dokładniejszego, pełniejszego, bezpośredniego i wszechstronnego badania (dla otrzymania obrazu całego spektrum zjawisk). Mogłaby zrealizować je przede wszystkim intensywna – obserwacyjna i penetracyjna obecność i eksploracja Srebrnego Globu. Powyższe uogólnienia są dziedzictwem programu Apollo i innych projektów (np. Lunar Prospector) (o czym dalej). Wydaje się więc, że dalsze księżycowe misje i zwiady wiele wzbogaciłyby naszą wiedzę o Księżycu i planetach Układu Słonecznego.


Zanim przejdę do przedstawienia w tej dziedzinie przyszłościowych planów i zamierzeń – krótki rys historyczny o dotychczasowych dokonaniach (następna notka).


Powyższy rysunek autora przedstawia powierzchnię Księżyca i przyszłą na nim obecność człowieka.

         Przerwa - gruntowne badanie terenu

    Materiały źródłowe:

P. Cieśliński, „Nie święci Księżyc lepili”, „Gazeta Wyborcza”, 1997, nr 240.
P. Cieśliński, „Wybuchowy poród”, „Gazeta Wyborcza”, 2001, nr 191.
A. Przychodzeń, „Syn Ziemi”, „Wprost”, 2000, nr 40.

Tagi: księżyc


T.S.
O mnie T.S.

Zainteresowania: astronomia plastyczna

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie