Астрономический вестник, 2023, T. 57, № 6, стр. 532-543

Анализ эволюции Луны и возможной динамики ее недр

Н. А. Чуйкова a*, Л. П. Насонова a**, Т. Г. Максимова a

a Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга, МГУ
Москва, Россия

* E-mail: chujkova@sai.msu.ru
** E-mail: nason@sai.msu.ru

Поступила в редакцию 06.04.2023
После доработки 02.05.2023
Принята к публикации 17.05.2023

Аннотация

Для раннего этапа развития Луны определены топография ее поверхности и возможное распределение аномалий плотности в ее недрах. Найдено распределение аномалий силы притяжения и гравитационного потенциала в различных слоях верхней мантии, обусловленное гравитационным воздействием аномальных структур коры и мантии. Анализ полученных результатов приводит к выводу о возможности конвективных движений в расплавленных электропроводящих слоях коры и мантии, которые могли создать древнее магнитное поле. Для современного состояния плотностного строения Луны также определены гравитационные аномалии в различных слоях, которые могут привести к твердотельной конвекции в некоторых затвердевших областях Луны.

Ключевые слова: Луна, эволюция, гравитационный потенциал, сила притяжения, динамика лунных недр, конвекция

Список литературы

  1. Бережной А.А., Бусарев В.В., Ксанфомалити Л.В., Сурдин В.Г. (ред.-сост.), Холшевников К.В. Солнечная система. М.: Физматлит, 2017. 460 с.

  2. Галкин И.Н. Внеземная сейсмология. М.: Наука, 1988. С. 102–124.

  3. Дубошин Г.Н. Теория притяжения. М.: Физматгиз, 1961. С. 258–261.

  4. Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. М.: Наука, 1983. С. 396–404.

  5. Кусков О.Л., Кронрод Е.В., Кронрод В.А. Геохимические ограничения на “холодные” и “горячие” модели внутреннего строения Луны: валовый состав // Астрон. вестн. 2018. Т. 52. № 6. С. 481–494.

  6. Насонова Л.П., Чуйкова Н.А. Аномалии внешнего и внутреннего гравитационного поля изостатически уравновешенной коры Земли в квадратичном приближении // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ., астрон. 2007. № 6. С. 61–68.

  7. Паркинсон У. Введение в геомагнетизм. М.: Мир, 1986. 528 с.

  8. Рускол Е.Л. Происхождение Луны. М.: Наука, 1975. С. 130–153.

  9. Сагитов М.У. Лунная гравиметрия. М.: Наука, 1979. С. 389–403.

  10. Хаббард У. Внутреннее строение планет. М.: Мир, 1987. С. 174–195.

  11. Чуйкова Н.А., Насонова Л.П., Максимова Т.Г. Аномалии внутреннего гравитационного поля в коре и верхней мантии Земли // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ., астрон. 2006. № 4. С. 48–56.

  12. Чуйкова Н.А., Насонова Л.П., Максимова Т.Г. Определение глобальных плотностных неоднородностей и напряжений внутри Луны // Астрон. вестн. 2020. Т. 54. № 4. С. 325–336. (Chujkova N.A., Nasonova L.P., Maximova T.G. Determination of global density inhomogeneities and stresses inside the Moon // Sol. Syst. Res. 2020. V. 54. № 4. P. 295–306.)

  13. Чуйкова Н.А., Родионова Ж.Ф., Максимова Т.Г., Гришакина Е.А. Анализ высот рельефа Луны и корреляционной связи рельефа с гравитационным полем; предварительные выводы о глобальных плотностных неоднородностях коры Луны // Астрон. вестн. 2019. Т. 53. № 3. С. 174–184. (Chujkova N.A., Rodionova Zh.F., Maximova T.G., Grishakina E.A. Analysis of lunar terrain altitudes and correlation links between the terrain and gravitational field; preliminary conclusions on the global density inhomogeneities of the lunar crust // Sol. Syst. Res. 2019. V. 53. № 3. P. 161–171.)

  14. Chujkova N.A., Nasonova L.P., Maximova T.G. The new method to found the anomalous internal structute of terrestrial planets and its test on the Earth // IAG Symp. Ser. 2014. V. 144. Chapter 195. P. 209–219. Proc. 3rd Internat. Gravity Field Service (IGFS), Shanghai, China, June 30–July 6. 2014. https://doi.org/10.1007/978-3-319-39820-4.

  15. Gusev A., Hanada H., Kosov A., Ping J., Vasilyev M. Spin-orbital evolution and interior of the Moon: past, modern, future // Abstracts of the Eight Moscow Sol. Syst. Symp. 2017. P. 268–270.

  16. Head J., Vilson L. Lunar basaltic volcanic eruptions: gas releasenpatterns and variations in lava vesicularity: fissure, Mare flows, and ring moat dome structure (RMDS) morphology.

  17. Abstracts of the Ninth Moscow Sol. Syst. Symp. 2018. P. 164166.

  18. Head J., Vilson L. Rethinking lunar mare basalt regolith formation: New concepts of lava flow protolith and evolution of regolith thickness and internal structure // Abstracts of the Tenth Moscow Sol. Syst. Symp. 2019. P. 103–106.

  19. Keihm S.J., Langseth M.G. Lunar thermal regime to 300 km // Proc. 8th Lunar Sci. Conf. 1977. P. 499–514.

  20. Kronrod E.V., Matsumoto K., Kuskov O., Kronrod V., et al. Lunar internal structure models consistent with seismic and selenodetic (GRAIL and LLR) data and thermodynamic constraints // Abstracts of the Eight Moscow Sol. Syst. Symp. 2017. P. 271–273.

  21. Kronrod E.V., Kronrod V.A., Kuskov O.L. Thermal evolution of the Moon with geophysical constraints // Abstracts of the Thirteen Moscow Sol. Syst. Symp. 2022. P. 181–183.

  22. Kuskov O.L., Kronrod E.V., Kronrod V.A. Effect of thermal state on the mantle composition and core size of the Moon // Geochem. Intern. 2019. V. 57. P. 605–620.

  23. Nakamura Y. Seismic velocity structure of the lunar mantle // J. Geophys. Res. 1983. V. 88. P. 677–686.

  24. Voropaev S.A., Dnestrovsky A.Yu. Features of the fossil tidal bulge formation for the early Moon // Abstracts of the Tenth Moscow Sol. Syst. Symp. 2019. P. 116–118.

  25. Voropaev S.A., Dnestrovskii A.Yu., Marov M.Ya. Features of the fossil tidal bulge formation for the early Moon // Doklady Physics. Pleiades Publ., 2019. V. 64. P. 80–83.

  26. Voropaev S.A., Nugmanov I.I., Dushenko N.V., Kuz’mina T.G., Korochantsev A.V., Senin V.G., Eliseev A., Jianguo Y. Relationship between the H5 chondrite composition, structure and mechanical properties from the example of NWA12370 and Pultusk // Sol. Syst. Res. 2021. V. 55. № 5. P. 409–419.

  27. Voropaev S.A., Krivenko A.P. Some features of the early Moon’ degassing // Abstracts of the Thirteen Moscow Sol. Syst. Symp. 2022. P. 99–101.

  28. Wu W.R., Liu J.Z., Tang Y.N.,Yu D.,Yu G.,Zhang J.H. China Lunar Exploration Program // J. Deep Space Exploration. 2019. V. 6(5). P. 405–416.

  29. Zou Y.L., Liu J.Z., Lin Y.T., Du A.M., Jia Y.Z., Zhang J.H., Xu L.,Wang C. Studying lunar evolution based on comprehensive physical field exploration for International Lunar Research Station program // Abstracts Thirteen Moscow Sol. Syst. Symp. 2022. P. 129–131.

  30. Zuber M.T., Smith D.E., Watkins M.M., Asmar S.W., Konopliv A.S., Lemoine F.G., Melosh H.J., Neumann G.A., Phillips R.J., Solomon S.C., Wieczorek M.A., Williams J.G., Goossens S.J., Kruizinga G., Mazarico E., Park R.S., Dah-Ning Yuan D.-N. Gravity field of the Moon from the Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mission // Science. 2013. V. 339. № 6120. P. 668–671. https://doi.org/10.1126/science.1231507

Дополнительные материалы отсутствуют.