Кратер на поверхности Луны. Диаметр: 93 км Глубина: 3 км

Этот спутник Земли – очень важный объект сравнительной планетологии. В формировании Земли и Луны находят так много общего, что ранняя стадия эволюции нашей планеты даже получила название «лунной». Образование Луны объясняют столкновением Земли примерно 4,5 миллиарда лет назад Земли с крупным космическим телом, которое «выбило» из нее огромный кусок расплавленной материи. Этот «кусок» и превратился в Луну. Благодаря размеру и составу Луны, ее иногда относят к планетам земной группы. 2 млд. лет назад глубинная активность Луны почти затухла, а на нашей планете продолжается и по сей день.

Луна меньше Земли, она обладает медленным осевым вращением и лишена атмосферы. В рельефе ее выделяются возвышенные и пониженные участки, которые по аналогии с Землей называют «континентами» (или «плоскогорьями») и «морями». Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, — это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, полученных из столкновений метеоритов с лунной поверхностью. Толщина слоя от долей метра до 10-12 м.

Плотность Луны такая же, как у земной мантии. Это значит, что ядро Луны очень ма­ленькое. Сейчас Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм. В настоящее время доказано, что прежде у Луны было жидкое ядро, и на раннем этапе существования у Луны было аналогичное земному магнитное поле.

Сведения о внут­реннем строении Луны получены в результате сейсмических экспери­ментов.

Одной из сенсаций лунных иссле­дований стало открытие мощной ко­ры толщиной 60—100 км. Сложена кора базальтами.

Остановимся на тех аспектах сравнительной планетологии, которые наиболее важны в контексте нашего курса.

Главной особенностью всех планет земной группы является то, что они имеют состав поверхности, отличающийся от состава их внутренних частей или от их валового состава. Поверхностные коры планет могли сформироваться:

– либо сразу после аккреции в результате кристаллизации из раннего расплава;

– либо из мантий планет в результате частичного плавления значительно позже аккреции (например, под действием радиогенного тепла).

Важнейшим обстоятельством, влиявшим на формирование ранней коры планет была их метеоритная бомбардировка. В результате ее образовывались гигантские кратеры диамертом в тысячи километров. Такая бомбардировка могла приводить к интенсивному дроблению, образованию импактных (ударных) расплавов и изменить любую раннюю кору.

Кора Луны. Лунная кора возникла в результате одноактного плавления после аккреции. Это происходило около 4,4–4,2 млд. л. назад. В результате образовался океан безводной магмы. При кристаллизации более легкие плагиоклазы (силикаты кальция-калия-натрия) всплывали из этого океана безводной магмы (образование анортозтов – основных пород почти чисто плагиоклазового состава). Так сформировалась кора лунных «плоскогорий». После формирования этой коры в интервале 4,2–2,5 млд. л. медленная аккумуляция радиогенного тепла привела к частичному плавлению вещества на глубинах 200–400 км и излиянию базальтовых лав (это базальтовая кора лунных «морей»).

Луна и Земля имели сходное происхожде­ние. Однако тектонический режим Луны отличается от режима текто­ники плит, характерного для Земли. Выплавлявшаяся базальтовая магма шла на наращивание лунной коры. Именно поэтому она такая толстая.

Кора Меркурия. Кора Меркурия образовалась подобно лунной коре при кристаллизации, которая последовала за массовым планетным плавлением. Состав ее основной (анортозитовые габбро). Поверхность Меркурия покрыта уступами, которые представляют собой разломы длиной 20–500 м, возникшие при сжатии. Причиной его было остывание и усадка железного ядра планеты и сокращение мощности силикатной мантии.

Кора Марса. Состав видимой поверхности Марса базальтовый. Возраст древнейшей сильно кратерированной коры Марса около 4 млд. л. Эта кора имеет предположительно базальтовый состав и представляет собой аналог древнейшей коры Земли, возникшей при частичном плавлении мантии. Именно, поэтому так важно исследовать ее состав.

Кора Венеры. Состав коры Венеры базальтовый. Возраст ее в поверхностной части около 1 млд. лет. Венера находится на промежуточной стадии развития между Марсом и Землей. Вулканизм на Венере скорее всего не прекратился.

Ранняя Земля. Предполагается, что к периоду 4,4 млд. л. завершилась аккреция Земли и произошло разделение вещества Земли на мантию и ядро. Далее происходило широкомасштабное раннее плавление и дифференциация (частичная кристаллизация) мантии. Однако в водной земной магме анортозитовая кора не могла бы всплыть (как это происходило, например, в безводной магме Луны). Поверхность подвергалась раздроблению ударами метеоритов, что продолжалось до времени 4 млд. л. назад. Кора Земли имела базальтовый состав и сформировалась при частичном плавлении в пределах твердой мантии. Возраст древнейших кислых пород Земли 3,8 млд л. (серия Исуа в В. Гренландии), по другим данным 4,2–4,3 млд.л. (цирконы из кварцитов в Австралии). Предположительно в это время начался процесс образования континентальной сиалической («гранитной») коры в результате примитивного спрединга и субдукции. Континетальная «гранитная» кора есть только на Земле. Важной причиной этого является присутствие на поверхности Земли жидкой воды, которая необходима для образования гранитов.