Изучение внутреннего строения Луны

Литосфер и астеносфера Луны. Что общего в строении Земли и Луны и чем наш спутник кардинально отличается от нашей планеты.

Как узнать внутреннее строение другой планеты?

Мы уже выяснили, что простейшим способом узнать, что внутри у планеты, является её “прозвон” с помощью сейсмических волн. Однако, если вызвать рукотворные сейсмические колебания на Земле, а затем их измерить – проще простого, благо, наша планета всегда у нас “под ногами”, то как поступить при изучении  далеких планет или их спутников, той же нашей Луны?

Как можно догадаться – здесь дела обстоят не лучшим образом, в самом деле, нельзя же просто “бомбить” планеты, а затем регистрировать скорость распространения сейсмоволн. Хотя бы по той причине, что для регистрации этих самых сейсмоволнволн нужны сейсмографы, которые также нужно доставить на поверхность планеты, что не всегда можно сделать быстро и без проблемно.

Как узнать что у Луны внутри? Уронить на неё часть ракеты Сатурн-5 и послушать, что произойдет!

В отношении Луны, расположенной в относительной близости от Земли, нам несказанно повезло. Даже “бомбу” везти не пришлось – в качестве неё были использованы отработанные системы космических носителей. Американские исследователи для этой цели применяли лун­ный модуль или третью ступень ракеты носителя «Сатурн-5», падение которых строго регулировалось.

Лунный модуль сбра­сывался на поверхность Луны с высоты около 100 км в определенном пункте с учетом положения заранее установ­ленного сейсмографа. Изучение лунных сейсмограмм показа­ло, что это небесное тело так же, как и Земля, состоит из нескольких оболочек.

Внутреннее строение Луны

Литосфера Луны (внешняя сфера Луны)

Спутник Земли — Луна также имеет сходное с ней строе­ние. Изучение ее глубин с помощью лунотрясений и при из­мерении физических полей показало, что она в целом одно­роднее Земли.

Особенностью глубинной структуры Луны является ее разделение примерно пополам на “жесткую” хо­лодную внешнюю сферу и “пластичную” разогретую внутрен­нюю область, залегающую на глубинах 800—1000 км. Меж­ду внешней и внутренней оболочками выделяется переход­ная зона. Внешняя оболочка по аналогии с Землей названа литосферой.

Внутреннее строение Луны принципиально почти не отличается от земного.

Литосфера Луны очень жестка и до такой сте­пени добротна, что вызванные в ней сейсмические сигналы фиксируются длительное время. Скачок в скорости прохож­дения сейсмических волн устанавливается на разделе коры Луны и ее мантии и объясняется изменением состава горных пород.

Мощность коры варьирует в широких пределах от 150 км на ее обратной стороне до 40 км на полюсах. В Море Дождей расчетная мощность составляет 60 км.

Мантия Луны (внутренняя сфера Луны)

В отличие от Земли, где скорость сейсмических волн в целом растет с глубиной, на Луне рост скоростей отмечает­ся лишь в пределах коры. В мантии Луны скорость сейсми­ческих волн не увеличивается.

В переходной зоне, расположенной глубже 500—600 км, резко изменяются физические свойства пород и уменьшается энергия сейсмических волн. Здесь размещаются очаги приливных лунотрясений.

Внутрен­няя сфера Луны характеризуется резким ослаблением ам­плитуды поперечных сейсмических волн. Тем, что попереч­ные волны в ней не проходят, она напоминает ядро Земли и находится, вероятно, в жидком состоянии. Однако на Луне она названа астеносферой, потому что давление здесь такое же, как в астеносфере Земли на глубинах 100—150 км.

Асте­носфера Земли по толщине составляет 1/30—1/60 ее ради­уса, а астеносфера Луны в 10 раз мощнее и составляет половину лунного радиуса.

В центре Луны располагается железо-сульфидное расплавленное ядро радиусом 200—400 км.

Источник: компиляция из интернет-источников, в том числе по книге “Геологи изучают планеты”, Недра, 1984 г., Я.Г. Кац, В.В. Козлов, Н.В. Макарова, Е.Д. Сулиди-Кондратьев