Ай геологиясы: Ай тарихы бес кезеңге бөлінеді – Коперник, Эратосфен, Имбриан, Нектар және Нектарға дейінгілгі. Радиометрлік жас анықтау, кратерлер зерттеу.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Айдың геологиялық даталау жүйесі
Geological dating system of the Moon
Айдың геологиялық уақыт шкаласы (немесе селенологиялық уақыт шкаласы) Жердің Ай тарихын бес негізгі кезеңге бөледі: Коперник, Эратостен, Имбриан (кейінгі және ерте дәуірлер), Нектарий және Нектарийге дейінгі кезең. Бұл уақыт шкаласының шекаралары Ай бетін өзгертетін ірі соқтығыс оқиғаларымен, уақыт өте келе кратерлердің пайда болу жиілігінің өзгеруімен және геологиялық бірліктерге орналасқан кратерлердің мөлшері мен таралу жиілігімен байланысты. Бұл кезеңдердің абсолютті жасы Ай бетінен алынған сынамалардың радиометриялық жасы арқылы анықталған. Дегенмен, кейбір маңызды оқиғалардың жасына қатысты пікірталастар әлі де жалғасуда, себебі Айдың геологиялық бірліктерімен ай реголитінің сынамаларын салыстыру қиын, сондай-ақ көптеген ай радиометриялық жастары қарқынды бомбалау тарихының әсерінен өзгерген.
The lunar geological timescale (or selenological timescale) divides the history of Earth's Moon into five generally recognized periods: the Copernican, Eratosthenian, Imbrian (Late and Early epochs), Nectarian, and Pre Nectarian. The boundaries of this time scale are related to large impact events that have modified the lunar surface, changes in crater formation through time, and the size frequency distribution of craters superposed on geological units. The absolute ages for these periods have been constrained by radiometric dating of samples obtained from the lunar surface. However, there is still much debate concerning the ages of certain key events, because correlating lunar regolith samples with geological units on the Moon is difficult, and most lunar radiometric ages have been highly affected by an intense history of bombardment.
Ай стратиграфиясы
Ай бетін өзгертетін негізгі геологиялық процестер – соққыдан пайда болған кратерлер және жанартаушылық, ал стандартты стратиграфиялық принциптерді (мысалы, қабаттасу заңы) қолдану арқылы осы геологиялық оқиғаларды уақыт бойынша реттеуге болады. Бір кезде, теңіздердегі базальттар бірегей жастағы бір стратиграфиялық бірліктерді білдіруі мүмкін деп ойлаған, бірақ қазір теңіз вулканизмінің 4.2 Га (1 Га = 1 миллиард жыл бұрын) басталып, шамамен 1.2 Га-ға дейін жалғасқан, үздірілмейтін процесс екендігі анықталды. Соққы оқиғалары Ай стратиграфиясын анықтау үшін ең пайдалы, себебі олар көп және геологиялық тұрғыдан жылдам қалыптасады. Ұзақ уақыт бойы соққы кратерлерінің әсері Айдың жер бедері морфологиясын сандық түрде өзгертеді, ал жер бедерінің эрозия деңгейі оның салыстырмалы жасын анықтау үшін де қолданылуы мүмкін. Айдың геологиялық уақыт шкаласы бес кезеңге бөлінген (Нектарийге дейінгі, Нектарий, Имбриан, Эратостен және Коперник), олардың бірі (Имбриан) екі эпохаға бөлінеді. Геологиялық уақыттың осы бөліністері ыңғайлы геоморфологиялық маркерлерді анықтауға негізделген, сондықтан оларды геологиялық процестердегі негізгі өзгерістер осы шекараларда болды деп түсінуге болмайды. Ай Күн жүйесінде бірегей, себебі ол (Жерден басқа) белгілі геологиялық контекстпен тау жыныстарының үлгілеріне ие жалғыз дене. Аполлон миссияларынан алынған үлгілердің жасын белгілі геологиялық бірліктермен сәйкестендіру арқылы осы геологиялық кезеңдердің кейбіреулеріне абсолютті жас беруге мүмкіндік болды. Ай уақыт шкаласының кейбір жастары нақты емес немесе даулы. Айдың көптеген таулы аймақтарында Нектарий және Нектарийге дейінгі материалдарды ажырату мүмкін емес, ал осы шөгінділер кейде тек Преимбриан деп аталады.
The primary geological processes that have modified the lunar surface are impact cratering and volcanism, and by using standard stratigraphic principles (such as the law of superposition) it is possible to order these geological events in time. At one time, it was thought that the mare basalts might represent a single stratigraphic unit with a unique age, but it is now recognized that mare volcanism was an ongoing process, beginning as early as 4.2 Ga (1 Ga = 1 billion years ago) and continuing to perhaps as late as 1.2 Ga. Impact events are by far the most useful for defining a lunar stratigraphy as they are numerous and form in a geological instant. The continued effects of impact cratering over long periods of time modify the morphology of lunar landforms in a quantitative way, and the state of erosion of a landform can also be used to assign a relative age. The lunar geological time scale has been divided into five periods (Pre Nectarian, Nectarian, Imbrian, Eratosthenian, and Copernican) with one of these (the Imbrian) being subdivided into two epochs. These divisions of geological time are based on the recognition of convenient geomorphological markers, and as such, they should not be taken to imply that any fundamental changes in geological processes have occurred at these boundaries. The Moon is unique in the Solar System in that it is the only body (other than the Earth) for which we possess rock samples with a known geological context. By correlating the ages of samples obtained from the Apollo missions to known geological units, it has been possible to assign absolute ages to some of these geological periods. Some of the lunar time scale ages are uncertain or disputed. In many lunar highland regions, it is not possible to distinguish between Nectarian and Pre Nectarian materials, and these deposits are sometimes labeled as just Pre Imbrian.
Нектарийге дейінгі
Нектарийге дейінгі кезең Ай қабығының қалыптасқан сәтінен басталып, Нектарийдің соқтығысу оқиғасы болған уақытқа дейін анықталады. Нектарий – Айдың жақын жағында пайда болған көп сақиналы соққы алабы, оның шеттен шашылған материалы стратиграфиялық маркер ретінде қолданылады. Осы кезеңде 30 соққы алабы анықталды, олардың ең ежелгісі Оңтүстік полюс – Эйткен алабы. Бұл геологиялық кезең ресми емес түрде Криптік және 1–9-шы Алаптар топтарына бөлінеді.
The Pre Nectarian period is defined from the point at which the lunar crust formed, to the time of the Nectaris impact event. Nectaris is a multi ring impact basin that formed on the near side of the Moon, and its ejecta blanket serves as a useful stratigraphic marker. 30 impact basins from this period are recognized, the oldest of which is the South Pole–Aitken basin. This geological period has been informally subdivided into the Cryptic and Basin Groups 1–9,
Імбриан
Имбриан кезеңі ерте және кеш дәуірлерге бөлінген. Ерте Имбриан Имбриум және Ориентал соққы бассейндерінің қалыптасуы арасындағы уақыт ретінде анықталады. Имбриум бассейні 3,85 млрд жыл бұрын қалыптасқан деп саналады, бірақ азшылық пікір бұл оқиғаны 3,77 млрд жылға жатқызады. Шредингер бассейні – төменгі Имбриан дәуіріне жататын жалғыз көп сақиналы бассейн, және осы дәуірден кейін мұндай ірі көп сақиналы бассейн қалыптасқан жоқ. Кейінгі Имбриан Ориентал бассейнінің қалыптасуы мен белгілі бір мөлшердегі кратерлердің эрозиялық процестер нәтижесінде жойылған уақыты аралығы ретінде анықталады. Ориентал бассейнінің жасы тікелей анықталмаған, бірақ ол 3,72 млрд жылдан (маре базальттарының жоғарғы Имбриан дәуіріне сүйенгенде) және Ориенталдың шығарылған материалдарына түскен кратерлердің мөлшерлік жиіліктеріне сәйкес 3,84 млрд жылға дейін болуы мүмкін. Айдың үштен екі бөлігінің маре базальттары жоғарғы Имбриан қатарында пайда болған, олардың көпшілігі ежелгі соққы бассейндерімен байланысты ойыстарды толтырған лавалар.
The Imbrian period has been subdivided into Late and Early epochs. The Early Imbrian is defined as the time between the formation of the Imbrium and Orientale impact basins. The Imbrium basin is believed to have formed at 3.85 Ga, though a minority opinion places this event at 3.77 Ga. The Schrödinger basin is the only other multi ring basin that is Lower Imbrian in age, and no large multi ring basins formed after this epoch. The Late Imbrian is defined as the time between the formation of the Orientale basin, and the time at which craters of a certain size (DL) have been obliterated by erosional processes. The age of the Orientale basin has not been directly determined, though it must be older than 3.72 Ga (based on Upper Imbrian ages of mare basalts) and could be as old as 3.84 Ga based on the size frequency distributions of craters superposed on Orientale ejecta. About two thirds of the Moon's mare basalts erupted within the Upper Imbrian Series, with many of these lavas filling the depressions associated with older impact basins.
Эратостендік
Эратостен дәуірінің негізі белгілі бір өлшемді DL геологиялық бірлігіндегі кратерлердің эрозиялық процестердің әсерінен дерлік жойылған уақытымен анықталады. Айдағы басты эрозиялық фактор – соққы кратерлерінің өзі, бірақ сейсмикалық өзгерістер де шағын рөл атқара алады. Бұл шекараның абсолютті жасы нақты анықталмаған, бірақ көбінесе 3,2 млрд жылға жуық деп айтылады. Бұл кезеңнің соңғы шекарасы Ай бетіндегі жаңадан қазылған материалдардың көбінесе жарық екендігі және олардың уақыт өте келе ғарыштық әсерлер нәтижесінде қараңғылана түсетінін анықтауға негізделген. Іс жүзінде, бұл кезең алғашқыда соққы кратерлерінің жарқын сәуле жүйелерін жоғалтқан уақыты ретінде белгіленді. Дегенмен, бұл анықтама соңғы кезде сынға ұшырады, себебі кейбір кратерлердің сәулелері ғарыштық әсерлерге байланысты емес, құрамына байланысты жарық болып қалады. Атап айтқанда, егер биік жазықта пайда болған кратерден (жарық анортозиттен тұрады) шыққан материал төмен альбедолы теңізге түсетін болса, ол ғарыштық әсерге ұшырағаннан кейін де жарық күйінде қалады.
The base of the Eratosthenian period is defined by the time at which craters on a geological unit of a certain size DL have been almost obliterated by erosional processes. The principal erosional agent on the Moon is impact cratering itself, though seismic modification could play a minor role as well. The absolute age of this boundary is not well defined, but is commonly quoted as being near 3.2 Ga. The younger boundary of this period is defined based on the recognition that freshly excavated materials on the lunar surface are generally bright and that they become darker over time as a result of space weathering processes. Operationally, this period was originally defined as the time at which impact craters lost their bright ray systems. This definition, however, has recently been subjected to some criticism as some crater rays are bright for compositional reasons that are unrelated to the amount of space weathering they have incurred. In particular, if the ejecta from a crater formed in the highlands (which is composed of bright anorthositic materials) is deposited on the low albedo mare, it will remain bright even after being space weathered.
Коперниктік
Коперник кезеңі – Айдың ең жас геологиялық кезеңі. Алғашқыда, соққы кратерінің айналасындағы жарқын сәуле жүйесі Коперник бірліктерін анықтау үшін қолданылды, бірақ жоғарыда айтылғандай, бұл құрамына қарай сәуле жүйелерінің болуымен қиындатылады. Коперник кезеңінің негізі Коперник соққы кратерінің пайда болуымен сәйкес келмейді. Коперник кезеңінің негізінің жасы нақты белгіленбеген, бірақ көбінесе 1,1 Га саны айтылады. Коперник кезеңі қазіргі күнге дейін жалғасуда.
The Copernican period is the youngest geological period of the Moon. Originally, the presence of a bright ray system surrounding an impact crater was used to define Copernican units, but as mentioned above, this is complicated by the presence of compositional ray systems. The base of the Copernican period does not correspond to the formation of the impact crater Copernicus. The age of the base of the Copernican is not well constrained, but a commonly quoted number is 1.1 Ga. The Copernican extends until the present day.
Жердің геологиялық уақыт шкаласымен байланысы
Ай геологиялық уақыт шкаласының бөліністері бірнеше ыңғайлы геоморфологиялық маркерлерді анықтауға негізделген. Бұл бөліністер геологиялық құбылыстарды салыстырмалы түрде реттеуге өте қолайлы болғанымен, шекаралар геологиялық процестердің түбегейлі өзгеруін білдірмейді. Сонымен қатар, Айдың ең ежелгі геологиялық кезеңдері тек жеке соққы оқиғаларының уақытына негізделгендіктен (әсіресе, Нектарис, Имбриум және Ориенталь), бұл нақты оқиғалар, Меркурий, Венера, Жер немесе Марс сияқты басқа планеталардың геологиялық құбылыстарымен сәйкес келмеуі мүмкін. Дегенмен, кем дегенде бір маңызды ғылыми жұмыс Жердің геологиялық уақыт шкаласының Гадеан эонын бөлу үшін Айдың геологиялық уақыт шкаласын қолдануды ұсынды. Атап айтқанда, кейде Гадеан криптикалық, бассейндік топтар 1–9, Нектарий және ерте Имбриан деп бөлінетіні анықталады. Бұл нотация жоғарыда көрсетілген Ай геологиялық уақыт шкаласымен толық сәйкес келмейді, себебі криптикалық және бассейндік топтар 1–9 (екеуі де геологиялық карталарда қолданылмайтын бейресми терминдер) Нектарийге дейінгі кезеңді құрайды.
The divisions of the lunar geologic time scale are based on the recognition of a few convenient geomorphological markers. While these divisions are extremely useful for ordering geological events in a relative manner, it is important to realize that the boundaries do not imply any fundamental change of geological processes. Furthermore, as the oldest geological periods of the Moon are based exclusively on the times of individual impact events (in particular, Nectaris, Imbrium, and Orientale), these punctual events will most likely not correspond to any specific geological event on the other terrestrial planets, such as Mercury, Venus, Earth, or Mars. Nevertheless, at least one notable scientific work has advocated using the lunar geological time scale to subdivide the Hadean eon of Earth's geologic time scale. In particular, it is sometimes found that the Hadean is subdivided into the Cryptic, Basin Groups 1–9, Nectarian, and Early Imbrian. This notation is not entirely consistent with the above lunar geologic time scale in that the Cryptic and Basin Groups 1–9 (both of which are only informal terms that are not used in geologic maps) comprise the Pre Nectarian period.