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【月球编年史】月球的一生,被撞的一生
罗建新s01k3a05
>《地理》
2020.12.20
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天哥地说,说点地球的奥秘
大家好,我是天哥。
在上一期视频我们聊了月球上的石头,
这一期视频我们来继续来聊月球,
聊一聊月球的历史
。
一、45.2亿年前:月球诞生
月球是如何出现的?
有很多种假说,
比如
捕获说
。
认为月球和地球是在不同环境下演化出来的两个独立天体,
地球(引力)使得月球轨道不断接近,
然后将月球俘获成为自己的卫星。
但是地幔和月幔成分十分接近,
不像是两个独立演化出来的天体。
月球出现假说之捕获说
第二是
共振潮汐分裂说
,
在地球早期是一个熔融的岩浆球。
在自转的时候,
由于潮汐共振,
使得赤道处
的一部分被甩了出去,
然后冷却形成月球。
但是如果这样成立的话,
要求地球早期自转速度达到4h一圈,
而研究表明,
这样的速度
是不可能的。
月球出现假说之共振潮汐分裂说
第三是
双星说
,
在太阳系形成之初,
地球和月球是同一区域星云演化而来的,
然后月球被地球捕获成为它的卫星,
如果是这样的话,
那么地球和月球的成分应该几乎一样才对,
而实际上月球比地球的密度小,
而且含有更少的铁。
月球出现假说之
共振潮汐分裂说
被广泛接受的就是
大碰撞分裂说,
在地球早期,
有一个叫做忒伊亚的天体由于自身轨道问题,
向地球方向飞去,
并最终撞向地球。
它的大小和火星差不多,
在撞上地球之后,
它的的铁质核心进入到地球核心,
而忒伊亚和地球的壳和一部分幔被就抛到地球轨道上,
并最终吸积成为月球。
这很好的解释了月球含铁少,
以及轨道、
自转速度等等问题。
月球出现假说之
大碰撞分裂说
二:45.2-42.2亿年前:形成全球岩浆海、月壳形成
而且出现了全球性的岩浆海,
深度大约400km甚至更深,
但是岩浆不可能永远是岩浆,
随着热量来源的消退,
研究逐渐冷却结晶出晶体。
月球诞生之后出现全球岩浆海
但是里面晶体结晶的顺序是不一样的,
首先是橄榄石、辉石这样的重矿物结晶出来
然后下沉汇聚到底部;
当岩浆结晶到80%时,
长石这样的轻矿物开始结晶,
并且浮到月球的表面成为月壳,
这就是我们看月球的时候比较亮的部分,
因为它反射光的能力更强;
而当岩浆结晶达95%时候,
钛铁矿开始结晶。
而剩下来的残余岩浆中含有很多不相容元素包括稀土元素,
就形成了月球上的独有岩石——克里普岩,
就是图中的蓝色部分,
关于月球上的石头大家
可以看上一期节目。
岩浆海结晶分异出不同晶体
由于钛铁矿密度大于橄榄石和辉石的密度,
因此下沉与它们混合,
形成混合月幔
,
这样的月幔就是后来含钛玄武岩喷发的来源。
就这样,
月球形成了分层结构,月核、月幔、和月壳。
那个时候的月球球远远望去,
应该是一个更白、更亮的天体。
月球分层结构形成
上述
从月球诞生到月壳形成的月球时代我们称之为冥月宙-前艾肯纪,即45.2-42.2亿年前。
三、
42.2亿年前
:南极艾肯盆地形成
平静的外表却不知灾难的来临,
月球遭受了一次重型天体轰击,
形成了著名的南极-艾肯盆地,
这次撞击的飞溅物遍及整个月球,
南极艾肯盆地成为了月球上最大的盆地。
就是因为太大了,
肉眼很难识别出来,
而如果将高程显示出来的话,
我们可以一睹它的风采,
直径达到2500km,
深度6-8km。
南极艾肯盆地
这次撞击宣布月球进入古月宙,
开始了大轰击事件
,
轰击从42.2-38亿年前,
持续了4亿多年的时间,
形成了数十个大型盆地。
而依据轰击的时间不同,
古月宙可以分为三个纪。
南极艾肯盆地形成宣布大轰击事件开始
古月宙-艾肯纪( 42.2 -39.2亿年前)
,
形成了包括南极-艾肯盆地等30个可识别盆地,
比如说阿波罗盆地、静海盆地、丰富海盆地、云海盆地,
和月球正面最东侧的界海盆地、史密斯海盆地等等。
艾肯纪形成的几个代表盆地(红色圈)
古月宙-
酒海纪( 39.2 -38.5亿年前),
形成包括酒海盆地等12个大型撞击盆地,
比如著名的有危海、澄海、湿海,
和月球背面的莫斯科海等等。
酒海纪形成的几个代表盆地
(黄色圈)
古月宙-雨海纪-早雨海世( 38.4-38.0亿年前)
,
形成包括雨海、东海等多环盆地,
东海盆地位于月球正面最西侧,
也就是说月球背面最东侧。
雨海纪-早雨海世形成的几个代表盆地
(蓝色圈)
四、
38-31.6亿年前
:玄武岩漫流事件
大轰击事件形成的只是数十个盆地,
而接下来发生的全球性的玄武岩漫流则充填了这些盆地,
这玄武岩的来源就是那含钛铁矿的混合月幔,
而由于月球上的引力更小
所以这些玄武岩从地下喷出之后,
可以延伸的更远,
充填了这些撞击盆地,
就形成了月海。
而玄武岩充填的时候顺序是不同的,
最后充填的就是我们现在看到的风暴洋,
它也是月球上唯一命名为“洋”的月海。
这次玄武岩漫流事件从38-31,6亿年前,
称为晚雨海世。
玄武岩漫流事件
五、31.6亿年前至今:小天体撞击事件-新月宙
到现在为止,
月球上就是一个暗色月海和亮色高地的月貌,
相对来说,
表面还算光滑。
但是接下来月球进入了新月宙,
遭受了无数次的小型撞击事件,
从31.6亿年前到现今形成了无数撞击坑,
早期也有一些玄武岩喷发,
但是相对之前全球性的玄武岩漫流来说,
含有更高的钛,但是规模有限。
新月宙-无数小天体撞击事件
而依据撞击坑的年龄,
新月宙分为了两个纪。
第一个是爱拉托逊纪,
31.6-8亿年前。
这段形成了
没有辐射射条纹的撞击坑
,
当然刚刚撞击的时候也有,
只是后来时间长了,
慢慢退了;
而最后一个纪就是哥白尼纪,
从8亿年前到现在,
形成了
含有辐射条纹的撞击坑
。
那什么是辐射条纹呢?
我们来看一下的第谷撞击坑,
它在月球正面的西南方,
在撞击时,
爆发出明亮的粉尘,
然后这些粉尘落在月表之后,
就形成了向外发射的辐射条纹。
第谷坑辐射条纹形成模拟
又比如在风暴洋的哥白尼坑和阿里斯塔克斯撞击坑
,
都有明亮可见的条纹。
月球上如此多的撞击坑的原因就是月球上缺乏大气,
任意大小的天体都可以毫无阻挡的撞击到月面,
可想而知,
我们地球的大气每天为我们拦截了多少天体。
阿里斯塔克斯撞击坑和哥白尼撞击坑及其辐射条纹
好的,这就是这一期视频,
希望大家点赞关注支持,
谢谢大家,
下一期视频我们聊聊珠穆朗玛峰,
下一期再见,拜拜。
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