Лунная геологическая шкала времени
| Хронология | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
| Информация об использовании | ||||||
| Небесное тело | Луна Земли | |||||
| Используемая шкала(и) времени | Лунная геологическая шкала времени | |||||
Лунная геологическая шкала времени (или селенологическая шкала времени ) делит историю Луны Земли на пять общепризнанных периодов: Коперниканский , Эратосфенский , Имбрийский ( поздняя и ранняя эпохи), Нектарийский и До-Нектарный . Границы этой шкалы времени связаны с крупными ударными событиями , которые изменили лунную поверхность , изменениями в образовании кратеров с течением времени и распределением размеров и частот кратеров, наложенных на геологические единицы. Абсолютный возраст для этих периодов был ограничен радиометрическим датированием образцов, полученных с лунной поверхности. Однако все еще много споров относительно возраста некоторых ключевых событий, поскольку корреляция образцов лунного реголита с геологическими единицами на Луне затруднена, и большинство лунных радиометрических возрастов были сильно затронуты интенсивной историей бомбардировки.
Лунная стратиграфия
Первичными геологическими процессами, которые изменили лунную поверхность, являются ударное кратерирование и вулканизм , и, используя стандартные стратиграфические принципы [1] (такие как закон суперпозиции ), можно упорядочить эти геологические события во времени. Одно время считалось, что морские базальты могут представлять собой единую стратиграфическую единицу с уникальным возрастом, но теперь признано, что морской вулканизм был непрерывным процессом, начавшимся еще 4,2 млрд лет назад [2] (1 млрд лет назад = 1 миллиард лет назад) и продолжавшимся, возможно, до 1,2 млрд лет назад. [3] Ударные события, безусловно, наиболее полезны для определения лунной стратиграфии, поскольку они многочисленны и формируются в геологическом мгновении. [4] Продолжающиеся эффекты ударного кратерирования в течение длительных периодов времени изменяют морфологию лунных рельефов количественно, и состояние эрозии рельефа также может быть использовано для определения относительного возраста.
Лунная геологическая шкала времени была разделена на пять периодов (пре-нектарий, нектарий, имбрийский, эратосфенийский и коперниковский), причем один из них (имбрийский) подразделяется на две эпохи. Эти подразделения геологического времени основаны на признании удобных геоморфологических маркеров, и как таковые, они не должны восприниматься как подразумевающие, что какие-либо фундаментальные изменения в геологических процессах произошли на этих границах. Луна уникальна в Солнечной системе тем, что это единственное тело (кроме Земли), для которого у нас есть образцы горных пород с известным геологическим контекстом. Сопоставляя возрасты образцов, полученных в ходе миссий Аполлон , с известными геологическими единицами, стало возможным назначить абсолютный возраст некоторым из этих геологических периодов. Некоторые из возрастов лунной шкалы времени являются неопределенными или спорными. Во многих лунных высокогорных регионах невозможно различить нектарийские и пре-нектарийские материалы, и эти отложения иногда помечаются просто как пре-имбрийские .
До-Нектарий
До-нектарный период определяется с момента формирования лунной коры до момента удара Нектариса. Нектарис — это многокольцевой ударный бассейн , образовавшийся на видимой стороне Луны , и его выбросы служат полезным стратиграфическим маркером. Известно 30 ударных бассейнов этого периода, самым старым из которых является бассейн Южный полюс-Эйткен . Этот геологический период был неофициально разделен на группы криптических и бассейновых 1–9, [1], но эти подразделения не используются ни на одной геологической карте.
Нектарный
Нектарийский период охватывает все события, которые произошли между образованием ударных бассейнов Нектариса и Дождей . В нектарийский период выделяется 12 многокольцевых ударных бассейнов, включая бассейны Ясности и Кризиса . Одной из научных целей миссии Аполлона-16 было датирование материала , извлеченного ударным бассейном Нектариса. Тем не менее, возраст бассейна Нектариса является несколько спорным, наиболее часто упоминаемые цифры составляют 3,92 млрд лет, а реже — 3,85 млрд лет. Недавно было высказано предположение, что бассейн Нектариса может быть на самом деле намного старше — ~4,1 млрд лет. [5]
Имбрийский
Имбрийский период подразделяется на позднюю и раннюю эпохи. Ранний имбрийский период определяется как время между образованием ударных бассейнов Имбрий и Ориентале . Считается, что бассейн Имбрий образовался 3,85 млрд лет назад, хотя меньшинство считает, что это событие произошло 3,77 млрд лет назад. Бассейн Шредингера — единственный другой многокольцевой бассейн, который имеет нижнеимбрийский возраст, и после этой эпохи не образовалось ни одного крупного многокольцевого бассейна.
Поздний имбрийский период определяется как время между образованием бассейна Orientale и временем, когда кратеры определенного размера (DL ) были уничтожены эрозионными процессами. Возраст бассейна Orientale напрямую не определен, хотя он должен быть старше 3,72 млрд лет (на основе возраста морских базальтов верхнего имбрия) и может быть таким же старым, как 3,84 млрд лет, на основе распределения размеров и частот кратеров, наложенных на выбросы Orientale. Около двух третей морских базальтов Луны извергались в течение серии верхнего имбрия, причем многие из этих лав заполнили впадины, связанные с более древними ударными бассейнами.
Эратосфенский
База эратосфенского периода определяется временем, когда кратеры на геологической единице определенного размера D L были почти стерты эрозионными процессами. Основным эрозионным агентом на Луне является само ударное кратерирование, хотя сейсмическая модификация также может играть незначительную роль. Абсолютный возраст этой границы не очень хорошо определен, но обычно указывается как около 3,2 млрд лет. Более молодая граница этого периода определяется на основе признания того, что свежевыкопанные материалы на поверхности Луны, как правило, яркие и что они становятся темнее со временем в результате процессов космического выветривания . С точки зрения эксплуатации этот период изначально определялся как время, когда ударные кратеры теряли свои яркие лучевые системы . Однако это определение недавно подверглось некоторой критике, поскольку некоторые кратерные лучи яркие по композиционным причинам, которые не связаны с объемом космического выветривания, которому они подверглись. В частности, если выбросы из кратера, образовавшегося в высокогорье (состоящего из ярких анортозитовых материалов), отложились на море с низким альбедо, они останутся яркими даже после космического выветривания.
Коперниканский
Коперниканский период является самым молодым геологическим периодом Луны. Первоначально для определения коперниканских единиц использовалось наличие яркой лучевой системы, окружающей ударный кратер, но, как упоминалось выше, это осложняется наличием композиционных лучевых систем. Основание коперниканского периода не соответствует образованию ударного кратера Коперник. Возраст основания коперниканского периода не очень хорошо ограничен, но обычно приводится число 1,1 млрд лет. Коперниканский период продолжается до наших дней.
Связь с геологической шкалой времени Земли
Разделы лунной геологической шкалы времени основаны на признании нескольких удобных геоморфологических маркеров. Хотя эти разделы чрезвычайно полезны для упорядочения геологических событий в относительной манере , важно понимать, что границы не подразумевают никаких фундаментальных изменений геологических процессов. Кроме того, поскольку самые старые геологические периоды Луны основаны исключительно на времени отдельных событий удара (в частности, Нектара, Дождей и Восточного), эти точечные события, скорее всего, не будут соответствовать никакому конкретному геологическому событию на других планетах земной группы, таких как Меркурий , Венера , Земля или Марс .
Тем не менее, по крайней мере одна заметная научная работа [6] отстаивает использование лунной геологической шкалы времени для подразделения гадейского эона геологической шкалы времени Земли . В частности, иногда обнаруживается, что гадей подразделяется на криптический , бассейновые группы 1–9, нектарийский и ранний имбрийский . Эта нотация не полностью согласуется с приведенной выше лунной геологической шкалой времени, поскольку криптические и бассейновые группы 1–9 (обе являются лишь неформальными терминами, которые не используются на геологических картах) включают донектарский период.
Смотрите также
- Подсчет кратеров
- Геология Луны
- Геологическая шкала времени (Земля)
- Ударный кратер
- Поздняя тяжелая бомбардировка
Ссылки
- ^ ab Don Wilhelms (1987). Геологическая история Луны. Профессиональная статья Геологической службы США 1348.
- ^ Джеймс Папайк; Грэм Райдер и Чарльз Ширер (1998). «Лунные образцы». Обзоры по минералогии и геохимии . 36 : 5.1 – 5.234 .
- ^ Х. Хизингер, Дж. В. Хед, У. Вольф, Р. Яуманн и Г. Нойкум, Х. (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 . S2CID 9570915.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ D. Stöffler и G. Ryder, D.; Ryder, G. (2001). «Стратиграфия и изотопный возраст лунных геологических единиц: хронологические стандарты для внутренней части Солнечной системы». Space Sci. Rev. 96 : 9– 54. Bibcode : 2001SSRv...96....9S. doi :10.1023/A:1011937020193. S2CID 117660264.
- ^ Р. Коротев; Дж. Джиллис; Л. Хаскин и Б. Джоллифф (2002). «О возрасте бассейна Нектариса». Семинар по Луне за ее пределами : аннотация 3029.
- ^ W. Harland; R. Armstrong; A. Cox; L. Craig; A. Smith; D. Smith (1990). Геологическая шкала времени 1989. Cambridge University Press.
- Общие ссылки
- Martel, LMV (28 сентября 2004 г.). «Лучи лунных кратеров указывают на новую шкалу лунного времени». Планетарные научные исследования (psrd.hawaii.edu) .
