Кіріспе

Айдағы үлкен, қараңғы, базальттық жазықтар – Айдағы мариялар (MARee) Жердегі Айдың үлкен, қараңғы, базальттық жазықтары болып табылады, олар ежелгі кратерлерге лава ағуынан пайда болған. Бұрынғы астрономдар оларды нағыз теңіздер деп жаңылысқан. Олардың темірге бай құрамының нәтижесінде "жоталарға" қарағанда жарық аз шағылысады, сондықтан қара көзбен қараңғы көрінеді. Мариялар Ай бетінің шамамен 16%-ын құрайды, көбінесе Жерден көрінетін жағында орналасқан. Артқы жақтағы мариялар өте аз және көбінесе үлкен кратерлерде шоғырланған. Айдың дәстүрлі номенклатурасына бір океан (океан), сондай-ақ лакус ("көл"), палус ("батпақ") және синус ("шиғанақ") атаулары да кіреді. Соңғы үш атау мариялардан кіші, бірақ олардың табиғаты мен сипаттамалары ұқсас. Мариялардың атаулары теңіздерге (Mare Humorum, Mare Imbrium, Mare Insularum, Mare Nubium, Mare Spumans, Mare Undarum, Mare Vaporum, Oceanus Procellarum, Mare Frigoris) қатысты, теңіз сипаттарын (Mare Australe, Mare Orientale, Mare Cognitum, Mare Marginis) көрсетеді немесе сана-сезім күйлерін (Mare Crisium, Mare Ingenii, Mare Serenitatis, Mare Tranquillitatis) бейнелейді. Mare Humboldtianum және Mare Smythii сана-сезім күйлерінің номенклатурасы қабылданбастан бұрын құрылғандықтан, бұл үлгіге сәйкес келмейді. Mare Moscoviense Luna 3 аппаратымен ашылған кезде, оны Кеңес Одағы ұсынған, бірақ Халықаралық астрономиялық одақ Мәскеу – бұл сана-сезім күйі деген негізді ұсынғаннан кейін ғана қабылдады.

Жасы

Көлгек базальттарының жасы тікелей радиометриялық сынақтар арқылы және кратерлерді санау әдісімен анықталды. Радиометриялық сынақтар нәтижесінде базальттардың жасы шамамен 3,16-дан 4,2 миллиард жылға (млрд жыл) дейін екені анықталды, ал кратерлерді санау арқылы ең жас базальттардың жасы шамамен 1,2 млрд жылға дейін жетеді. Дегенмен, көптеген көлгек базальттары шамамен 3 және 3,5 млрд жыл аралығында пайда болған деп есептеледі. Айдың қабырғалық жағында болған базальттық атылулар көне, ал ең жас лава ағындары жақын жақтағы Oceanus Procellarum аймағында табылды. Көптеген базальттар төмен жатқан кратерлік алаптардың ішінде атылып немесе ағып құйылған, бірақ ең үлкен жанартаулық бірлік – Oceanus Procellarum – белгілі бір кратерлік алапқа сәйкес келмейді.

Базальттардың таралуы

Базальттардың кеңістікте таралуына қатысты көптеген жалпы қате түсініктер бар. Көптеген базальттар төмен жатқандарда орналасқандықтан, бұрынғыда соққы оқиғасының өзі жанартаудың атқылауына себеп болды деп есептелген. Ескерту: қазіргі деректер мұны жоққа шығармайды, бірақ бірнеше бассейндердегі базальттық вулканизмнің уақыты мен ұзақтығы оған күмән келтіреді. Бастапқы базальттық вулканизм әдетте бассейннің пайда болуынан кейін 100 миллион жыл ішінде басталған сияқты. Бұл авторлар 100 миллион жылдың соққы мен вулканизм арасындағы байланысқа жеткіліксіз уақыт екенін сезгенімен, бұл аргументте мәселелер бар. Авторлар сондай-ақ әрбір бассейндегі ең көне және ең терең базальттардың көміліп, қолжетімсіз болуы мүмкін екенін атап өтеді, бұл үлгі алуда қиындықтар тудырады. Кейде Жердің гравитациялық өрісі жақын жағында атқылауларға жағдай жасайды, бірақ алыс жағында емес деп ұсынылады. Дегенмен, Аймен бірге айналатын координаттар жүйесінде Айдың центробектік үдеуі Жердің гравитациялық үдеуіне тең және қарама-қарсы. Осылайша, Жерге бағытталған таза күш жоқ. Жердің күштері Айдың пішінін деформациялайды, бірақ бұл пішін екі нүктеде биік нүктелері бар созылған эллипсоид. Мысал ретінде, Жерде күніне екі жоғары толқын болады, біреуі ғана емес. Базальттық магма жоғарғы қабықтың анортозиттік материалдарынан тығыз болғандықтан, базальттық атқылаулар қабықтың жұқа жерлерінде төменгі биіктікте болуы мүмкін. Алайда, Айдың Оңтүстік полюсіндегі Айткен бассейнінде Айдың ең төменгі биіктігі бар, бірақ ол базальттық лавамен сирек толтырылған. Сонымен қатар, осы бассейн астындағы қабықтың қалыңдығы Oceanus Procellarum астындағыдан әлдеқайда кіші деп болжанады. Қабықтың қалыңдығы жер бетіне жететін базальттық лавалардың мөлшерін реттесе де, қабықтың қалыңдығы өзі базальттардың таралуын анықтайтын жалғыз фактор бола алмайды. Айдың Жерді айналдыра синхронды айналуы мен базальттар арасында белгілі бір байланыс бар деп жиі айтылады. Алайда, жауын-шашынның бұзылуына себеп болатын гравитациялық моменттер тек дененің инерция моменттерінен туындайды (бұл гравитациялық өрістің сфералық гармоникалық 2-дәрежелі терминдерімен тікелей байланысты), ал базальттар мұған аз үлес қосады (қараңыз, сондай-ақ, жауын-шашынның тоқтауы). (Жарты шарлық құрылымдар сфералық гармоникалық 1-дәрежеге сәйкес келеді және инерция моменттеріне үлес қоспайды.) Сонымен қатар, жауын-шашынның бұзылуы тез жүрді деп болжанады (мыңдаған жылдар ішінде), ал көптеген базальттар шамамен бір миллиард жылдан кейін атқылады. Базальттардың негізінен Айдың жақын жарты шарында орналасуының себебі әлі де ғылыми қауымдастықта талқыланып жатыр. Lunar Prospector миссиясынан алынған деректерге сүйенсек, Айдың жылу өндіретін элементтерінің үлкен бөлігі (KREEP түрінде) Oceanus Procellarum және Imbrium бассейнінің аймақтарында орналасқан, бұл қазір Procellarum KREEP Terrane деп аталатын бірегей геохимиялық аймақ. Procellarum KREEP Terrane-ындағы жылу өндірісінің артуы, әрине, ондағы вулканизмнің ұзақтығы мен қарқындылығымен байланысты болса да, KREEP осы аймақта қалай шоғырланғаны туралы келісім жоқ.

Химиялық құрамы

Жер бетіндегі жіктеу схемаларын қолданып, барлық бас бассейндер толеиттік деп жіктеледі, бірақ айлық базальттардың құрамын одан әрі сипаттау үшін арнайы субклассификациялар жасалған. Маре базальттары негізінен олардың негізгі элементтері химиясына сәйкес үш топқа бөлінеді: жоғары Ti базальттары, төмен Ti базальттары және өте төмен Ti (VLT) базальттары. Бұл топтар бұрын Аполлон сынамалары негізінде ерекше деп есептелген, бірақ Клементин миссиясының ғаламдық қашықтықтан зондтау деректері қазір осы шектік құраушылар арасында титан концентрациясының үздіксіз екенін және титанның жоғары концентрациясы ең сирек кездесетінін көрсетеді. TiO2 мөлшері теңіз базальттары үшін 15 салмақтық пайызға (wt.%) дейін жете алады, ал жер бетіндегі базальттардың көпшілігінде 4 салмақтық пайызға (wt.%) дейін жетпейді. Ай базальттарының ерекше тобы – КРИП базальттары, олар калийге (К), сирек кездесетін жер элементтеріне (РЭЕ) және фосфорға (Р) ерекше бай. Жердегі және айдағы базальттардың маңызды айырмашылығы – ай базальттарында судың кез келген түрінің дерлік толық жоқтығы. Ай базальттарында өзгерістерге немесе метаморфизмге байланысты жер бетіндегі базальттарда жиі кездесетін амфиболдар мен филлосиликаттар сияқты сутек бар минералдар табылмайды.