زمین شناسی ماه
دید کلی
ماه از زمانهای خیلی پیش همواره مورد توجه بشر بوده و در هر زمان ، نظریات مختلفی درباره آن ابراز میشده است.
اولین بار گالیله در سال 1610 ماه را بوسیله تلسکوپ مورد مطالعه قرار داده و مشاهده نمود که سطح ماه ، صاف و هموار نبوده بلکه از یک سری مناطق مسطح و نواحی مرتفع تشکیل شده است. این دانشمند نواحی وسیع و تیره رنگ سطح ماه را بنام دریا (Mare) و نواحی مرتفع آن را به نام کوه نامگذاری کرد. وی همچنین در سطح ماه یکسری مناطق حلقوی مرتفع مشاهده نمود که آنها را دهانه (Crater) نامید.
پروژه آپولو که هدف آن شناسایی ماه بود اطلاعات ذیقیمتی درباره ماه بدست داد و بالاخره آپوو 11 که در 1969 در ماه فرود آمد، اطلاعات بشر را در مورد این قمر تکمیل نمود.
مشخصات کلی ماه
ماه در بین سایر اجرام فلکی موقعیت خاصی دارد. قطر آن فقط کمی کوچکتر از قطر عطارد است و به همین جهت غالبا آن را بهعنوان یک سیاره گروه خاکی و مجموعه ماه زمین را به عنوان یک سیاره دوتایی در نظر میگیرند. گرچه اقمار مشتری و زحل نیز بزرگ بوده و حتی بعضی از آنها از ما به مراتب بزرگترند ولی این اقمار در مقایسه با سیاره مربوطه فوقالعاده کوچک میباشند. در صورتیکه ابعاد ماه ، نسبت به زمین نیز قابل توجه میباشد.
ماه به طریقی دور خود و دور زمین میچرخد که همواره یک روی آن به سمت زمین متوجه است و به عبارت دیگر زمان حرکت وضعی و انتقالی آن برابر میباشد.
حرارت سطح ماه متغیر است. در روز ، تابش اشعه خورشید حرارت آنرا تا 120 درجه سانتیگراد بالا میبرد. در صورتی که حرارت سطح آن در شب به -150 نیز میرسد، ماه عملا فاقد اتمسفر است و بدین ترتیب به علت اختلاف درجه حرارت بالا و نبودن جو ، هیچ موجود زندهای در آن وجود ندارد.
هرچند با تقریب کافی میتوان ماه را به صورت یک کره در نظر گرفت ولی اندازه گیریهای دقیق نشان داده که کاه یک کره کامل نبوده و در حقیقت به صورت یک بیضوی با سه محور مختلف است که بزرگترین آنها ع در امتداد ماه زمین میباشد.
ترکیب سنگشناسی ماه
نمونههایی که تابحال از ماه گرفته شده به سه دسته کلی سنگهای آذرین ، گرد و غبار را (Regoleth) و برش (Breccia) تقسیم میشوند که در زیر توضیح داده شدهاست.
- سنگهای آذرین : سنگهای آذرین ماه خود به سه دسته تقسیم میشوند:
اولین دسته که در ضمن قدیمیترین سنگهای ماه میباشند شامل گدازههای حاوی مقدار زیادی فلرسپات ، آنورتوزیت و گروه سنگهایی است که در نتیجه پدیده تفریق ماگمایی بوجود آمده و حاوی مقدار زیادی پلاژیو کلازهای کلسیک میباشند. مطالعات انجام شده بر این سنگها نشان میدهد که از زمان تشکیل این سنگها بیش از 4 میلیارد سال میگذرد.
دومین دسته سنگهای آذرین ماه ، بازالت (Basalt) است که حاوی مقدار زیادی پتاسیم و فسفر میباشند. سن این دسته سنگها نیز در حدود 4 میلیارد سال محاسبه شدهاست.
سومین دسته سنگهای آذرین ، سنگی شبیه بازالت است که از نظر درصد پتاسیم قابل توجه نبوده ولی از نظر درصد آهن و تیتان غنی میباشد. این نوع سنگ برخلاف دو دسته اول که در قسمتهای مرتفع وجود ندارد، فقط در دریاهای ماه مشاهده شده و سن آنها بین 3.3 تا 3.7 میلیارد سال تعیین گردیده است.
- گرد و غبار : گرد و غبار سطح ماه مخلوط دانه ریزی از ذرات خرد شده سنگها و ذرات غبار میباشد. که اکثر آنها حالت شیشهای دارند. ترکیب شیمیایی این ذرات مشابه ترکیب شیمیایی سنگهای آذرین ماه بوده و تمام سطح ماه را به صورت لایهای میپوشانند.
علت تشکیل این گرد و غبار برخورد سنگهای آسمانی (Neteorites) است که بطور مداوم سطح ماه را بمباران میکنند. در ماه به علت فقدان اتمسفر حتی سنگهای آسمانی کوچک نیز به سطح آن رسیده و ضمن برخورد با سنگهای سطحی ، آنها را خرد کرده و تولید گرد و غبار میکند.
حدس زده میشود که تا عمق 2 کیلومتری از سطح ماه را قطعات خرد شده سنگها که در نتیجه پدیده بمباران شهابسنگی تولید میشوند، میپوشاند.
- برش (Breccia) : نمونههای برشی که از کره ماه آورده شده از اجتماع قطعات سنگ ، خرده کانی و گرد و غبار تشکیل شده و به نظر میرسد این سنگها نیز در اثر ضربات شهابسنگها بوجود آمده باشند. زیرا ، بعضی از سنگهای آسمانی قطعات سنگ و گرد و غبار را بهم فشرده و مجموعه آنها را به صورت برش در میآورد.
مطالعه نمونههای برش و گرد و غبار ماه فرسایش خاص سطح ماه را ، که میتوان آنرا فرسایش بوسیله شهابسنگها نامید مشخص میسازد. در حقیقت فرسایشی که در سطح زمین وجود دارد، در سطح کرده ماه دیده نمیشود. زیرا عوامل اصلی فرسایش زمین یعنی هواکره و آبکره در ماه وجود ندارد.
سطح ماه
سطح ماه هموار نبوده و از واحدهای اصلی زیر تشکیل شده است.
این دشتهای وسیع حتی در بعضی موارد با چشم غیر مسلح نیز قابل رویت است. از آنجا که اولین بار گالیله این مانطق را به نام دریا (Mare) نامگذاری کرد. امروزه نیز به همان اسم نامیده میشود. بدیهی است که تحقیقات امروزی نشان داده است که در کره ماه آب وجود ندارد و با باقی ماندن اسم دشتهای وسیع کره ماه به نام دریا صرفا به خاطر احترام به این دانشمند میباشد.
قسمتهای مسطح در هنگام مشاهده با تلسکوپ تیرهتر از بقیه قسمتها به نظر میرسند که به علت آن قابلیت جذب بالای این مناطق میباشد. بر اساس آخرین مطالعات انجامشده دریاهای ماه مناطق نسبتا گودی هستند که از گدازههای اتشفشانی پرشدهاند.
قسمتهای مرتبع ماه که بنام کوه نامگذاری شده دارای دامنههای پرشیب بوده و ارتفاع بعضی از آنها نسبت به سطح دریاهای ماه ، به 6000 متر نیز میرسد.
در سطح ماه تعداد زیادی محوطههای مدور وجود دارد که شبیه دهانههای آتشفشان بوده و به نام دهانه نامگذاری شدهاند. تعداد دهانهها در حدود 30000 عدد تخمین زده شده است. ابعاد این دهانهها مختلف بوده و قطر بعضی از آنها به 230 کیلومتر نیز میرسد.
برای تشکیل این دهانهها ، نظریات مختلفی را ارایه کردهاند. عدهای معتقدند که این برجستگیها دارای منشا آتشفشانیاند و عدهای دیگر دهانهها را بقایای منجمد شده حباب سنگهای خمیری سطح ماه میپندارند. در این باره نظریه سومی نیز وجود دارد که بر اساس آن این برجستگیها ناشی از تصادم سنگهای آسمانی با سطح کره یباشد.
علاوه بر واحدهای ذکر شده در سطح ماه شبکههایی از شیارها و بریدگیها وجود دارد که این اشکال بیشتر در سطح پنهان ماه دیده میشوند.
ساختمان داخلی ماه
ممان اینرسی ماه خیلی ممان اینرسی یک کره قنجانس است و این حاکی از آن است که ساختمان داخلی ماه ، برخلاف ساختمان درونی زمین میباشد. به عبارت دیگر برخلاف زمین ، ماه دارای هسته فلزی سنگین نمیباشد و در صورتیکه چنین هستهای موجود باشد از 2% جرم کلی ماه تجاوز نخواهد کرد.
وزن مخصوص کلی ماه معادل 3.34 محاسبه شده است و وزن مخصوص سنگهای سطحی ماه نیز در حدود 3.3 است. برای شناسایی بیشتر ماه ، تابحال دستگاههای مختلفی در سطح آن نصب شده است. این دستگاهها را میتوان به چهار دسته دستگاههای لرزشی ، مغناطیسی ، جریانهای حرارتی و گرانشی تقسیم نمود.
بر اساس اطلاعات بدست آمده از ماه لرزهها ساختمان داخلی ماه به شرح زیر میباشد:
ماه از پوستهای به ضخامت 65 کیلومتر تشکیل شده است. ساختمان این پوسته نیز لایه لایه میباشد. قسمت سطحی این پوستته از لایهای از گرد و غبار پوشیده شده است که ضخامت آن از چند متر تا چندین ده متر تغییر میکند.
زیرلایه گرد و غبار لایهای متشکل از قطعات خرده سنگ قرار گرفته که ضخامت متوسط آن 2 کیلومتر است. در زیر این لاهی قشری از بازالت به ضخامت 23 کیلومتر و سپس لایهای به ضخامت 40 کیلومتر از سنگهای آذرینی که حاوی مقدار زیادی فلرسپات هستند قرار گرفته است.
از عمق 65 کیلومتری تا تقریبا 1388 کیلومتری را گوشته ماه تشکیل میدهد. ترکیب گوشته ماه ناشناخته است. ولی احتمالا شبیه به گوشته زمین است ولی خاصیت پلاستیکی آن از خاصیت پلاستیکی گوشته زمین کمتر است.
تقریبا از عمق 1388 کیلومتری هسته ماه شروع میشود ولی از آنجا که کاه لرزهها ضعیف بوده و امواج ناشی از آنها قادر به عبور از اعماق ماه نمیباشد لذا به توسط آنها نمیتوان اطلاعاتی درباره گوشته و یا هسته بدست آرود.