Перейти к содержанию

KREEP

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Карта концентрации тория на поверхности Луны согласно данным Lunar Prospector. Повышенное содержание этого элемента — признак наличия KREEP-пород

KREEP — акроним для обозначения лунных пород, состоящих из калия — K, редкоземельных элементов (англ. rare-earth element) — REE и фосфора — P, которые встречаются в некоторых брекчиях и базальтах на поверхности Луны. Важной особенностью KREEP-пород является повышенная концентрация так называемых «несовместимых» элементов[1] (которые накапливаются в жидкой фазе во время кристаллизации магмы) и элементов, выделяющих тепло, в частности, радиоактивного урана, тория и радиоактивного изотопа калия — калия-40[2].

Типичный состав

Типичный состав KREEP-пород включает порядка 1 % (по массе) оксидов калия и фосфора, от 0,0002 % рубидия, и лантаноиды, концентрация которых в 300—350 раз превосходит их концентрацию в углеродных хондритах[3].

Возможное происхождение

Существует гипотеза, согласно которой KREEP-породы возникли на раннем этапе формирования Луны, примерно 4,5 млрд лет назад, благодаря тому, что Земля столкнулась со скалистым космическим телом размером с Марс[4], что привело к выбросу на околоземную орбиту большого количества мелких обломков, из которых сформировалась Луна[5]. Поскольку это столкновение привело к выделению огромного количества энергии, большая часть формирующейся Луны находилась в жидком состоянии и представляла собой океан магмы. В ходе кристаллизации магмы такие минералы как оливин и пироксены оседали на дно, формируя лунную мантию.

После того как примерно 75 % лунной магмы затвердело, начали кристаллизоваться анортиты, которые благодаря низкой плотности всплывали в магме, образуя твёрдую корку. Таким образом элементы, которые обычно несовместимы, постепенно накапливались в магме и формировался слой магмы, обогащённый KREEP-породами, между корой и мантией. Подтверждением этих процессов является высокая концентрация анортитов в лунной коре, а также наличие лунных пород, обогащенных KREEP[6].

Измерения Lunar Prospector

Перед миссией станции Lunar Prospector, состоявшейся в 1998—1999 годах, было принято считать, что KREEP-породы расположены в обширном слое под корой Луны. Измерения, проведённые гамма-спектрометром на борту станции Lunar Prospector, показали, что KREEP-породы сосредоточены главным образом под Океаном Бурь и Морем Дождей. Это уникальная территория поверхности Луны, теперь известная как KREEP-террейн Океана Бурь (англ. Procellarum KREEP Terrane).

Исследования Lunar Prospector также дают основания считать, что глубинные залежи KREEP-породы (в коре, а возможно, и в мантии Луны) расположены в Море Кризисов, Море Восточном, и в бассейне Южный полюс-Эйткен. Наличие радиоактивных элементов в коре (и/или мантии Луны) в районе Procellarum KREEP Terrane с высокой степенью вероятности связано с вулканической активностью на видимой стороне Луны[7].

Примечания

  1. Taylor, G. Jeffrey A New Moon for the Twenty-First Century. Planetary Science Research Discoveries. University of Hawaii (31 августа 2000). Дата обращения: 11 августа 2009. Архивировано 19 мая 2020 года.
  2. Shearer, Charles K.; Hess, Paul C.; Wieczorek, Mark A.; Pritchard, Matt E.; Parmentier, E. Mark; Borg, Lars E.; Longhi, John; Elkins-Tanton, Linda T.; Neal, Clive R.; Antonenko, Irene; Canup, Robin M.; Halliday, Alex N.; Grove, Tim L.; Hager, Bradford H.; Lee, D-C.; Wiechert, Uwe. Thermal and Magmatic Evolution of the Moon (англ.) // Reviews in Mineralogy and Geochemistry[англ.] : journal. — Mineralogical Society of America[англ.] and Geochemical Society[англ.], 2006. — Vol. 60, no. 1. — P. 365—518. — doi:10.2138/rmg.2006.60.4. Архивировано 5 октября 2011 года.
  3. Neal, C. R.; Taylor, L. A. 'K-Frac + REEP-Frac': A New Understanding of KREEP in Terms of Granite and Phosphate Petrogenesis (англ.) // Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference : journal. — 1988. — March (vol. 19). — P. 831. — Bibcode1988LPI....19..831N. Архивировано 1 сентября 2019 года.
  4. Belbruno, E.; Gott III, J. Richard. Where Did The Moon Come From? (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing, 2005. — Vol. 129, no. 3. — P. 1724—1745. — doi:10.1086/427539. — Bibcode2005AJ....129.1724B. — arXiv:astro-ph/0405372.
  5. Taylor, G. Jeffrey Gamma Rays, Meteorites, Lunar Samples, and the Composition of the Moon. Planetary Science Research Discoveries. University of Hawaii (22 ноября 2005). Дата обращения: 11 августа 2009. Архивировано 7 апреля 2019 года.
  6. Mark A.; Wieczorek; Jolliff, Bradley L.; Khan, Amir; Pritchard, Matthew E.; Weiss, Benjamin P.; Williams, James G.; Hood, Lon L.; Righter, Kevin; Neal, Clive R.; Shearer, Charles K.; McCallum, I. Stewart; Tompkins, Stephanie; Hawke, B. Ray; Peterson, Chris; Gillis, Jeffrey J.; Bussey, Ben. The Constitution and Structure of the Lunar Interior (англ.) // Reviews in Mineralogy and Geochemistry[англ.] : journal. — Mineralogical Society of America and Geochemical Society, 2006. — Vol. 60, no. 1. — P. 221—364. — doi:10.2138/rmg.2006.60.3. Архивировано 7 ноября 2011 года.
  7. Jolliff, Bradley L.; Gillis, Jeffrey J.; Haskin, Larry A.; Korotev, Randy L.; Wieczorek, Mark A. Major lunar crustal terranes: Surface expressions and crust-mantle origins (англ.) // Journal of Geophysical Research[англ.] : journal. — Washington, D.C.: American Geophysical Union, 2000. — 25 February (vol. 105, no. E2). — P. 4197—4216. — doi:10.1029/1999JE001103. — Bibcode2000JGR...105.4197J. Архивировано 20 сентября 2012 года.

Ссылки