작년에 과학자들은 아폴로 시대 실험에 의해 수집 된 지진 데이터를 다시 살펴 보았고 맨틀 맨틀 경계 근처의 부분 인 달의 맨틀이 부분적으로 녹아 있음을 발견했습니다 Core, Space Magazine, 2011 년 1 월 6 일). 연구 결과에 따르면 맨틀의 최저 150km에는 액체 용융물이 5 ~ 30 % 정도 포함되어 있습니다. 지구상에서 이것은 고체와 분리되어 표면에서 분출하기에 충분할 정도로 녹을 것입니다. 우리는 달에 과거에 화산이 있었음을 알고 있습니다. 그렇다면 왜이 달의 용융물이 오늘날 표면에서 분출되지 않습니까? 모의 달 샘플에 대한 새로운 실험 연구가 그 답을 제공 할 수 있습니다.
현재의 음력 마그마가 주변 암석에 비해 너무 조밀하여 표면으로 올라가는 것으로 의심됩니다. 물 위의 기름과 마찬가지로 밀도가 낮은 마그마는 부력이 있으며 단단한 바위 위로 퍼집니다. 그러나 마그마가 너무 조밀하면 원래 위치에 머 무르거나 가라 앉습니다.
이 가능성에 의해 동기를 얻은 VU University Amsterdam의 Mirjam van Kan Parker가 이끄는 국제 과학자 팀이 음력 마그마의 특성을 연구하고 있습니다. 최근 Journal Nature Geoscience에 발표 된 그들의 발견은 음력 마그마가 그들의 구성에 의존하는 다양한 밀도를 가지고 있음을 보여줍니다.
van Kan Parker와 그의 팀은 용융 된 마그마 샘플을 압착하고 가열 한 다음 X- 선 흡수 기술을 사용하여 다양한 압력과 온도에서 재료의 밀도를 결정했습니다. 그들의 연구는 달 샘플이 그러한 파괴적인 분석에 너무 가치있는 것으로 간주되기 때문에 모의 달 재료를 사용했습니다. 그들의 시뮬 런트는 Apollo 15 녹색 화산 유리 (티타늄 함량 0.23 중량 %)와 Apollo 14 검은 화산 유리 (티타늄 함량 16.4 중량 %)의 조성을 모델링했습니다.
이 모의 물질의 샘플은 최고 1.7 GPa의 압력을 받았다 (지구 표면의 대기압은 101 kPa, 또는이 실험에서 달성 된 것보다 20,000 배 더 적음). 그러나 음력 내부의 압력은 4.5 GPa를 초과하여 훨씬 더 큽니다. 따라서 실험 결과로부터 추정하기 위해 컴퓨터 계산이 수행되었습니다.
결합 된 연구는 낮은 음력 맨틀에서 일반적으로 발견되는 온도와 압력에서 티타늄 함량이 낮은 마그마 (Apollo 15 green glasses)가 주변 고체 물질보다 밀도가 낮다는 것을 보여줍니다. 이것은 부력이 있고 표면으로 올라가서 분출해야 함을 의미합니다. 반면, 티타늄 함량이 높은 마그마 (Apollo 14 검은 안경)는 주변 고체 물질과 거의 같거나 큰 밀도를 갖는 것으로 밝혀졌습니다. 이것들은 일어나고 분출 될 것으로 예상되지 않을 것입니다.
달에는 활화산 활동이 없기 때문에 현재 달의 맨틀 바닥에 위치한 용융물은 밀도가 높아야합니다. van Kan Parker의 결과에 따르면이 용융물은 Apollo 14 검은 색 유리를 형성 한 것과 같은 높은 티타늄 마그마로 만들어야합니다.
높은 티타늄 마그마는 티타늄이 풍부한 소스 암석으로 형성된 것으로 생각되기 때문에이 발견은 중요합니다. 이 암석들은 모든 표면의 표절 균 광물 (지각을 구성하는)이 전세계 마그마 바다에서 위쪽으로 압착 된 후 음력 표면의 바닥에 남겨진 찌꺼기를 나타냅니다. 밀도가 높기 때문에 티타늄이 풍부한이 암석은 전복 사건에서 핵심 맨틀 경계로 빠르게 가라 앉았을 것입니다. 이러한 전복은 심지어 15 년 전에 가정되었다. 이제이 흥미로운 새 결과는이 모델을 실험적으로 지원합니다.
이 밀도가 높고 티타늄이 풍부한 암석에는 많은 방사성 원소가있을 것으로 예상되는데, 이는 다른 원소가 미네랄 결정으로 우선적으로 흡수 될 때 남겨지는 경향이 있습니다. 이 원소의 붕괴로 인한 방사성 열은 왜 하부 맨틀의 일부가 여전히 녹을 정도로 뜨겁습니까? van Kan Parker와 그녀의 팀은이 방사성 열이 또한 오늘날에도 달의 핵을 부분적으로 녹이는 데 도움이 될 수 있다고 추측합니다!
출처 :
X-Rays, 2012 년 2 월 19 일, Science Daily, 달의 내부 조명
van Kan Parker 등의 깊은 음력 내부에서 티타늄이 풍부한 용융물의 중성 부력. Nature Geoscience, 2012 년 2 월 19 일, doi : 10.1038 / NGEO1402.
