Akademia Górniczo Hutnicza

Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska

Praca dyplomowa
Geofizyka Stosowana

Badania geofizyczne w trakcie załogowej eksploracji Księżyca w ramach programu Apollo.

Mateusz Matt Harasymczuk

Promotor pracy
Prof. dr hab. inż. Kaja Pietsch

2.25. Najważniejsze odkrycia

Lista najważniejszych odkryć geologicznych i geofizycznych programu Apollo wg. [Lin08]:

  1. Księżyc nie jest obiektem pierwotnym (ang. primordial), który wyewoluował jako planeta z wewnętrznym podziałem na warstwy podobnym do Ziemi.

    Todo

    Before Apollo, the state of the Moon was a subject of almost unlimited speculation. We now know that the Moon is made of rocky material that has been variously melted, erupted through volcanoes, and crushed by meteorite impacts. The Moon possesses a thick crust of 50 kilometers, a fairly uniform lithosphere (60-1000 kilometers), and a partly liquid asthenosphere (1000-1740 kilometers); a small iron core at the bottom of the asthenosphere is possible but unconfirmed. Some rocks give hints for ancient magnetic fields although no planetary field exists today.

  2. Księżyc jest starożytnym obiektem, który przechowuje informacje o wczesnej historii układu słonecznej (pierwszy miliard lat). Informacje te są wspólne dla wszystkich planet.

    Todo

    The extensive record of meteorite craters on the Moon, when calibrated using absolute ages of rock samples, provides a key for unravelling time scales for the geologic evolution of Mercury, Venus, and Mars based on their individual crater records. Photogeologic interpretation of other planets is based largely on lessons learned from the Moon. Before Apollo, however, the origin of lunar impact craters was not fully understood and the origin of similar craters on Earth was highly debated.

  3. Najmłodsze skały Księżycowe są w podobnym wieku co najstarsze minerały znalezione na Ziemi. Najwcześniejsze procesy i wydarzenia, które ukształtowały oba ciała mogą obecnie być odkryte wyłącznie na Księżycu.

    Todo

    Moon rock ages range from about 3.2 billion years in the maria (dark, low basins) to nearly 4.6 billion years in the terrae (light, rugged highlands). Active geologic forces, including plate tectonics and erosion, continuously repave the oldest surfaces on Earth whereas old surfaces persist with little disturbance on the Moon.

  4. Pochodzenie Księżyca i Ziemi jest podobne; oba ciała uformowane są na bazie różnych proporcji z tego samego źródła minerałów.

    Todo

    The distinctively similar oxygen isotopic compositions of Moon rocks and Earth rocks clearly show common ancestry. Relative to Earth, however, the Moon was highly depleted in iron and in volatile elements that are needed to form atmospheric gases and water.

  5. Księżyc nie posiada śladów życia, żadnych żyjących organizmów, skamielin, czy związków organicznych.

    Todo

    Extensive testing revealed no evidence for life, past or present, among the lunar samples. Even non-biological organic compounds are amazingly absent; traces can be attributed to contamination by meteorites.

  6. Wszystkie skały księżycowe pochodzą z procesów wysokotemperaturowych bez uczestnictwa wody lub z jej nieznacznym udziałem. Skały księżycowe dzielą się na trzy typy: bazalty, anortozyty, brekcje.

    Todo

    Basalts are dark lava rocks that fill mare basins; they generally resemble, but are much older than, lavas that comprise the oceanic crust of Earth. Anorthosites are light rocks that form the ancient highlands; they generally resemble, but are much older than, the most ancient rocks on Earth. Breccia are composite rocks formed from all other rock types through crushing, mixing, and sintering during meteorite impacts. The Moon has no sandstones, shales, or limestones such as those that testify to the importance of water-borne processes on Earth.

  7. Na wczesnym etapie historii Księżyca jego powierzchnię stanowił "ocean magmy" rozciągający się do znacznych głębokości. Księżycowe wyżyny zawierają pozostałości pierwotnych skał o niskiej gęstości, które wypłynęły na powierzchnię oceanu magmy.

    Todo

    The lunar highlands were formed about 4.4-4.6 billion years ago by flotation of an early, feldspar-rich crust on a magma ocean that covered the Moon to a depth of many tens of kilometers or more. Innumerable meteorite impacts through geologic time reduced much of the ancient crust to arcuate mountain ranges between basins.

  8. Zjawisko oceanu magmy poprzedzało czas wielkich zderzeń z asteroidami, które utworzyły baseny wypełnione strumieniami lawy.

    Todo

    The large, dark basins such as Mare Imbrium are gigantic impact craters, formed early in lunar history, that were later filled by lava flows about 3.2-3.9 billion years ago. Lunar volcanism occurred mostly as lava floods that spread horizontally; volcanic fire fountains produced deposits of orange and emerald-green glass beads.

  9. Księżyc jest nieznacznie masowo asymetryczny. Prawdopodobnie jest to spowodowane wpływem pola grawitacyjnego Ziemi w trakcie ewolucji Księżyca. Jego skorupa jest grubsza po niewidocznej z Ziemi stronie, lecz większość basenów wulkanicznych i punktów znacznej koncentracji masy znajduje się po bliższej stronie.

    Todo

    Mass is not distributed uniformly inside the Moon. The large mass concentrations ("Mascons") that lie beneath the surface of many large lunar basins are due mainly to mantle uplift under the basins caused by rebound following the impact, together with some lava fill. Relative to its geometric center, the Moon's center of mass is displaced toward Earth by several kilometers.

  10. Powierzchnia Księżyca pokryta jest stosem fragmentów skalnych i pyłu zwanego regolitem księżycowym. Regolit przechowuje unikalną historię aktywności słonecznej. Stanowi to ważny element w zrozumieniu procesów zmiany klimatu na Ziemi.

    Todo

    The regolith was produced by innumerable meteorite impacts through geologic time. Surface rocks and mineral grains are distinctively enriched in chemical elements and isotopes implanted by solar radiation. As such, the Moon has recorded four billion years of the Sun's history to a degree of completeness that we are unlikely to find elsewhere.