زمین شناسی ماه
دید کلی
ماه از زمانهای خیلی پیش همواره مورد توجه بشر بوده و در هر زمان ، نظریات مختلفی درباره آن ابراز می‌شده است. اولین بار گالیله در سال 1610 ماه را بوسیله تلسکوپ مورد مطالعه قرار داده و مشاهده نمود که سطح ماه ، صاف و هموار نبوده بلکه از یک سری مناطق مسطح و نواحی مرتفع تشکیل شده است.
این دانشمند نواحی وسیع و تیره رنگ سطح ماه را به نام دریا (Mare) و نواحی مرتفع آن را به نام کوه نامگذاری کرد. وی همچنین در سطح ماه یک سری مناطق حلقوی مرتفع مشاهده نمود که آنها را دهانه (Crater) نامید. پروژه آپولو که هدف آن شناسایی ماه بود اطلاعات ذی‌قیمتی درباره ماه بدست داد و بالاخره آپوو 11 که در 1969 در ماه فرود آمد، اطلاعات بشر را در مورد این قمر تکمیل نمود.
مشخصات کلی ماه
ماه در بین سایر اجرام آسمانی موقعیت خاصی دارد. قطر آن فقط کمی کوچکتر از قطر عطارد است و به همین جهت غالبا آن را به عنوان یک سیاره گروه خاکی و مجموعه ماه زمین را به عنوان یک سیاره دوتایی در نظر می‌گیرند. گر چه اقمار مشتری و زحل نیز بزرگ بوده و حتی بعضی از آنها از ما به مراتب بزرگترند ولی این اقمار در مقایسه با سیاره مربوطه فوق‌العاده کوچک می‌باشند. در صورتی که ابعاد ماه ، نسبت به زمین نیز قابل توجه می‌باشد. ماه به طریقی دور خود و دور زمین می‌چرخد که همواره یک روی آن به سمت زمین متوجه است و به عبارت دیگر زمان حرکت وضعی و انتقالی آن برابر می‌باشد. حرارت سطح ماه متغیر است.
در روز ، تابش نور خورشید حرارت آنرا تا 120 درجه‌سانتیگراد بالا می‌برد. در صورتی که حرارت سطح آن در شب به 150- نیز می‌رسد، ماه عملا فاقد اتمسفر است و بدین ترتیب به علت اختلاف درجه حرارت بالا و نبودن جو ، هیچ موجود زنده‌ای در آن وجود ندارد. هرچند با تقریب کافی می‌توان ماه را به صورت یک کره در نظر گرفت ولی اندازه گیریهای دقیق نشان داده که ماه یک کره کامل نبوده و در حقیقت به صورت یک بیضوی با سه محور مختلف است که بزرگترین آنها در امتداد ماه زمین می‌باشد.
ترکیب سنگ‌شناسی ماه
نمونه‌هایی که تابحال از ماه گرفته شده به سه دسته کلی سنگهای آذرین ، گرد و غبار را (Regoleth) و برش (Breccia) تقسیم می‌شوند که در زیر توضیح داده شده‌است.
-سنگ آذرین
سنگهای آذرین ماه خود به سه دسته تقسیم می‌شوند:
* اولین دسته که در ضمن قدیمیترین سنگهای ماه می‌باشند شامل گدازه‌های حاوی مقدار زیادی فلدسپات ، آنورتوزیت و گروه سنگ‌هایی است که در نتیجه پدیده تفریق ماگمایی بوجود آمده و حاوی مقدار زیادی پلاژیو کلازهای کلسیک می‌باشند. مطالعات انجام شده بر این سنگها نشان می‌دهد که از زمان تشکیل این سنگها بیش از 4 میلیارد سال می‌گذرد.
* دومین دسته سنگهای آذرین ماه ، بازالت (Basalt) است که حاوی مقدار زیادی پتاسیم و فسفر می‌باشند. سن این دسته سنگها نیز در حدود 4 میلیارد سال محاسبه شده‌است.
* سومین دسته سنگهای آذرین ، سنگی شبیه بازالت است که از نظر درصد پتاسیم قابل توجه نبوده ولی از نظر درصد آهن و تیتان غنی می‌باشد. این نوع سنگ برخلاف دو دسته اول که در قسمتهای مرتفع وجود ندارد، فقط در دریاهای ماه مشاهده شده و سن آنها بین 3.3 تا 3.7 میلیارد سال تعیین گردیده است.
-گرد و غبار
گرد و غبار سطح ماه مخلوط دانه ریزی از ذرات خرد شده سنگها و ذرات غبار می‌باشد. که اکثر آنها حالت شیشه‌ای دارند. ترکیب شیمیایی این ذرات مشابه ترکیب شیمیایی سنگهای آذرین ماه بوده و تمام سطح ماه را به صورت لایه‌ای می‌پوشانند.
علت تشکیل این گرد و غبار برخورد سنگهای آسمانی (Neteorites) است که بطور مداوم سطح ماه را بمباران می‌کنند. در ماه به علت فقدان اتمسفر حتی سنگهای آسمانی کوچک نیز به سطح آن رسیده و ضمن برخورد با سنگهای سطحی ، آنها را خرد کرده و تولید گرد و غبار می‌کند. حدس زده می‌شود که تا عمق 2 کیلومتری از سطح ماه را قطعات خرد شده سنگها که در نتیجه پدیده بمباران شهاب سنگی تولید می‌شوند، می‌پوشاند.
-برش (Breccia)
نمونه‌های برشی که از کره ماه آورده شده از اجتماع قطعات سنگ ، خرده کانی و گرد و غبار تشکیل شده و به نظر می‌رسد این سنگها نیز در اثر ضربات شهاب سنگها بوجود آمده باشند. زیرا ، بعضی از سنگهای آسمانی قطعات سنگ و گرد و غبار را به هم فشرده و مجموعه آنها را به صورت برش در می‌آورد. مطالعه نمونه‌های برش و گرد و غبار ماه فرسایش خاص سطح ماه را ، که می‌توان آنرا فرسایش بوسیله شهاب سنگها نامید، مشخص می‌سازد. در حقیقت فرسایشی که در سطح زمین وجود دارد، در سطح کره ماه دیده نمی‌شود. زیرا عوامل اصلی فرسایش زمین یعنی هوا کره و آب کره در ماه وجود ندارد.
سطح ماه
سطح ماه هموار نبوده و از واحدهای اصلی زیر تشکیل شده است.
-نواحی مسطح
این دشت‌های وسیع حتی در بعضی موارد با چشم غیر مسلح نیز قابل روئیت است. از آنجا که اولین بار گالیله این مناطق را به نام دریا (Mare) نامگذاری کرد. امروزه نیز به همان اسم نامیده می‌شود. بدیهی است که تحقیقات امروزی نشان داده است که در کره ماه آب وجود ندارد و با باقی ماندن اسم دشت‌های وسیع کره ماه به نام دریا صرفا به خاطر احترام به این دانشمند می‌باشد.
قسمتهای مسطح در هنگام مشاهده با تلسکوپ تیره‌تر از بقیه قسمت‌ها به نظر می‌رسند که به علت آن قابلیت جذب بالای این مناطق می‌باشد. بر اساس آخرین مطالعات انجام شده ، دریاهای ماه مناطق نسبتا گودی هستند که از گدازه‌های آتشفشانی پر شده‌اند.
-کوهها
قسمتهای مرتفع ماه که به نام کوه نامگذاری شده دارای دامنه‌های پرشیب بوده و ارتفاع بعضی از آنها نسبت به سطح دریاهای ماه ، به 6000 متر نیز می‌رسد.
-دهانه‌ها (Crater)
در سطح ماه تعداد زیادی محوطه‌های مدور وجود دارد که شبیه دهانه‌های آتشفشان بوده و به نام دهانه نامگذاری شده‌اند. تعداد دهانه‌ها در حدود 30000 عدد تخمین زده شده است. ابعاد این دهانه‌ها مختلف بوده و قطر بعضی از آنها به 230 کیلومتر نیز می‌رسد. برای تشکیل این دهانه‌ها ، نظریات مختلفی را ارائه کرده‌اند. عده‌ای معتقدند که این برجستگی‌ها دارای منشا آتشفشانی‌اند و عده‌ای دیگر دهانه‌ها را بقایای منجمد شده حباب سنگهای خمیری سطح ماه می‌پندارند. در این باره نظریه سومی نیز وجود دارد که بر اساس آن این برجستگی‌ها ناشی از تصادم سنگهای آسمانی با سطح کره می‌باشد.
-شیارها
علاوه بر واحدهای ذکر شده در سطح ماه شبکه‌هایی از شیارها و بریدگی‌ها وجود دارد که این اشکال بیشتر در سطح پنهان ماه دیده می‌شوند.
ساختمان داخلی ماه
همان اینرسی ماه خیلی همان اینرسی یک کره متجانس است و این حاکی از آن است که ساختمان داخلی ماه ، برخلاف ساختمان درونی زمین می‌باشد. به عبارت دیگر برخلاف زمین ، ماه دارای هسته فلزی سنگین نمی‌باشد و در صورتی که چنین هسته‌ای موجود باشد، از 2% جرم کلی ماه تجاوز نخواهد کرد. وزن مخصوص کلی ماه معادل 3.34 محاسبه شده است و وزن مخصوص سنگهای سطحی ماه نیز در حدود 3.3 است.
برای شناسایی بیشتر ماه ، تابحال دستگاههای مختلفی در سطح آن نصب شده است. این دستگاهها را می‌توان به چهار دسته دستگاههای لرزشی ، مغناطیسی ، جریان‌های حرارتی و گرانشی تقسیم نمود. بر اساس اطلاعات بدست آمده از ماه لرزه‌ها ، ساختمان داخلی ماه به شرح زیر می‌باشد :
ماه از پوسته‌ای به ضخامت 65 کیلومتر تشکیل شده است. ساختمان این پوسته نیز لایه‌لایه می‌باشد. قسمت سطحی این پوسته از لایه‌ای از گرد و غبار پوشیده شده است که ضخامت آن از چند متر تا چندین ده متر تغییر می‌کند. زیر لایه گرد و غبار لایه‌ای متشکل از قطعات خرده سنگ قرار گرفته که ضخامت متوسط آن 2 کیلومتر است. در زیر این لایه قشری از بازالت به ضخامت 23 کیلومتر و سپس لایه‌ای به ضخامت 40 کیلومتر از سنگهای آذرین ، که حاوی مقدار زیادی فلدسپات هستند قرار گرفته است.
از عمق 65 کیلومتری تا تقریبا 1388 کیلومتری را گوشته ماه تشکیل می‌دهد. ترکیب گوشته ماه ناشناخته است. ولی احتمالا شبیه به گوشته زمین است ولی خاصیت پلاستیکی آن از خاصیت پلاستیکی گوشته زمین کمتر است. تقریبا از عمق 1388 کیلومتری ، هسته ماه شروع می‌شود ولی از آنجا که گاه لرزه‌ها ضعیف بوده و امواج ناشی از آنها قادر به عبور از اعماق ماه نمی‌باشد. لذا به توسط آنها نمی‌توان اطلاعاتی درباره گوشته و یا هسته بدست آورد.
انسان می‌تواند روی ماه راه رود، زیرا سطح ماه از نوعی رسوب ماسه سنگی نرم از سنگهای خرد شده ، غبار و گرد و خاک پوشیده شده است. عمق این رسوب در برخی نقاط چند سانتیمتر و در برخی نقاط دیگر تا 10 متراست. زیر این طبقه رسوبی سنگهای محکمتر قرار دارند. انسان پیاده یا سواره جداکثر چند سانتیمتر در این رسوب فرو می‌رود. بر اساس کاوشهای جدید از سطح ماه فرضیه‌های فرو رفتن فضانوردان در غبار ماه و خفگی در برف عمیق تأیید نشد.
اثر کفشهای فضانوردان یا چرخهای ماه پیما بر سطح ماه پس از گذشت میلیاردها سال باز هم پیدا خواهد بود، زیرا طوفان و بارانی در سطح ماه وجود ندارد که آنها را از بین ببرد. تنها برخورد اجرام آسمانی می‌تواند این اثرات و رد‌پاها را مختل یا محو کند.
سطح ماه در واقع در طول هزاران سال آینده که مورد اصابت اجرام آسمانی بزرگ و کوچک قرار خواهد گرفت، تغییر خواهد کرد. در مورد زمین سطحش همواره دستخوش فرسایش و تغییر است و برای همین آثار تمدنهای باستانی تا حدودی محو و نابود شده است. یکی دیگر از شگفتی عجیب ماه ، به دلیل گرانش ضعیفش نداشتن جوی متراکم است. به عبارتی گازها از جو ماه فرار کرده‌اند و ماه فاقد اتمسفر است.
چشم اندازهای ماه
این همسایه ما دارای دو چشم انداز کاملا متفاوت است:
دریاهای تاریک
لکه‌هایی که با چشم عادی و غیر مسلح روی سطح ماه مشاهده می‌شوند به شکل اقیانوس به نظر می‌رسند که به همین خاطر دریا نامیده شده‌اند. می‌دانیم که نیروی جاذبه ماه کوچک و آنقدر کم است که قادر به نگاه داشتن آب و هوا نیست، بنابراین ماه هیچگاه دارای اقیانوس نبوده. دریاهای ماه (مناطق تاریک یا ماریا) مطوحی عظیم و کاملا خشک از سنگ گدازه‌ها هستند. این گدازه‌ها میلیاردها سال پیش در بخشهایی از سطح سفید ماه که مملو از دهانه‌های آتشفشانی بوده سرازیر شده و روی قسمتهایی از آنها را پوشانیده است. سپس این حجم عظیم گدازه‌ها سد شده‌اند. در حال حاضر چون مانند سابق اجرام آسمانی زیادی در فضا وجود ندارد ، دریاهای ماه به ندرت مورد اثابت گلوله‌های آتشین و بزرگ فضایی واقع می‌شوند. بطوری که این مناطق تاریک ، دارای دهانه‌های آتشفشانی بسیار کمتری نسبت به چشم اندازهای سفید قدیمی هستند. دریاهای ماه به زبان لاتین نام گذاری شده‌اند.
| دریای
شرقی | Mare Orientale | | اقیانوس
طوفانها | Oceanus Procellarum | | دریای
باران | Mare Imbrium | | دریای
ابرها | Mare Nubium | | دریای
رطوبت | Mare Humorum | | دریای
شادی | Mare Sererenitis | | دریای
آرام | Mare Tranquilitatis | | دریای
شهد | Mare Nectaris | | دریای
حاصلخیزی | Mare Foecunditatis | | دریای
بخارها | Mare Vaporum | | دریای
خطرها (بلایا) | Mare Crisium | | دریای
اسمیت | Mare Smythii | | دریای
کناره | Mare Marginis | | دریای
امواج | Mare Undarum | | دریای
کف آلود | Mare Spumans | | دریای
مسکو | Mare Moscoviense | | دریای
استعداد | Mare Ingenii | | دریای
جنوبی | Mare Australe | | دریای
سرما | Mare Frigoris | | دریای
هامبولت | Mare Homboldtianum | | خلیج
کوچک رنگین کمان | Sinus Roris | | خلیج
کوچک شبنم | Sinus Iridum | | خلیج
کوچک سیلها | Sinus Roris | | خلیج
کوچک میانه | Sinus Aestuum | | باتلاق
عفونت | Palus Putredinis | | دریاچه
رویاها | Lacus Somniorum | | دریاچه
مرگ | Lacus Mortis | | باتلاق
بیماریها | Palus Epidemiarum | |
دهانه‌های آتشفشان
از تعدادی از دهانه‌های آتشفشانی ، پرتوهای درخشان بصورت شعاعی به خارج ساطع می‌شود. مثلا دهانه‌های تیخو ، کوپر نیکوس و کپلر دارای این این خاصیت هستند. جمعا تا کنون 60 دهانه آتشفشانی از این نوع شناسایی شده‌اند. برخی از این پرتوها 1000 کیلومتر طول و کیلومترها عرض دارند و احتمالا این پرتوهای درخشان ، نوعی گرد و غبار نورانی‌اند که به هنگام برخورد یک جرم آسمانی به سطح ماه به خارج پرتاب شده‌اند.
در کنار دیواره‌های گرد و دایره مانند دهانه‌های آتشفشانی در سطح ماه همجنین سلسله جبالی ممتد و طولانی وجود دارد. این رشته کوهها با نامهایی مشابه رشته کوههای معروف زمین از قبیل رشته کوههای کارپات ، آپناین و آلپ نامگذاری شده‌اند. کوهستانهای ماه بجز تشابه اسمی ، وجه مشترک چندانی با کوهسارهای زمین ندارند. این کوهها مانند کوههای زمین از چین خوردگیها و در هم فرو رفتن قسمتهای مختلف بوجود نیامده‌اند، بلکه کناره‌های قیفهای حاصله از برخورد اجرام آسمانی عظیم به سطح ماه هستند.
منبع: دانشنامه رشد
حفره‌های سطح ماه
اطلاعات اولیه
از زمانی که مطالعه ماه بوسیله دوربین نجومی آغاز گردید، توجه علم به کوههای حلقوی یا حفره‌هایی که سطح قابل توجهی از سمت قابل روئیت ماه را پوشانده و قطر برخی از آنها تقریبا 200 تا 300 کیلومتر بالغ می‌گردد، تمرکز یافته است. دو نظریه‌ای که منشا حفره‌های ماه را در اثر برخورد شهاب سنگها و انفجار آتشفشان‌ها توضیح می‌دادند، برای مدت طولانی بسیار مورد بحث قرار گرفته بودند.
پیش از آنکه فضاپیماها از سطح ماه بازدید به عمل آورند، برای یک نتیجه گیری قطبی ، اطلاعاتی در دست نبود. اطلاعات جدیدی که از اکتشافات اخیر فضایی به دست آمده شواهد متقاعد کننده‌ای را در تائید این مطلب که پیدایش اکثر حفره‌های ماه در اثر برخورد شهاب سنگ است، ارائه می‌دهد.
بارش شهاب سنگها بر سطح ماه
مشخص شده تعداد شهاب سنگها که در فضای بین ستاره‌ای در زمان مختلفی حرکت می‌کنند، با وجود حفره‌ها در مناطق مختلف سطح ماه سازگار می‌باشند. به نظر می‌آید ماه در خلال بیلیون سال اولیه عمرش در معرض شدیدترین تداوم شهاب سنگها قرار داشته است. در نتیجه با کم شدن ماده شهاب سنگی در منظومه شمسی ، تعداد برخورد شهاب سنگها که در سطح ماه نقش می‌بندد نیز کاهش یافت. این مطلب گویای آن است که چرا تعداد حفره‌ها در مادیا (دریاها) که کمی بعد از مناطق مرتفع در سطح ماه پدید آمدند. فقط حدود یک سی‌ام این مناطق می‌باشد.
در هر ماه یک شهاب سنگ با جرم حدود یک کیلوگرم در منطقه‌ای به قطر 200 کیلومتر فرو می‌آید. ریزش شهاب سنگهای کوچک نیز زیاد نیست. ولی هنوز اثرات فعالیتی را که شهابسنگهای کوچک در تمام سطح ماه در خلال دوره‌های اخترشناسی انجام داده‌اند قابل روئیت است. حفره‌های کوچک که در اثر برخورد کوچکترین ذرات ماده کیهانی به وجود می‌آیند. در ذرات صخره‌هایی که به زمین آورده شده‌اند، کشف گردیده‌اند. همچنین مخلوط ماده شهاب سنگها در تمام مناطقی از لایه سطحی ماده که نمونه‌ها جمع آوری گردیدند پیدا شد.
پیدایش حفره در ماه
هر چند که ممکن است عجیب به نظر آید، ولی مطالعه فوبوس دلیل متقاعد کننده‌ای را به نفع فرضیه برخورد شهاب سنگها در مورد منشأ حفره‌های ماه فراهم می‌آورد. سطح فوبوس به وسیله حفره‌های آبله شناخته شده است. و هیچ تردیدی نیست که منشأ آنها در اثر تصادم می‌باشد. چون طول این جسم فقط 27 کیلومتر است. هیچ امکانی برای فعالیت آتشفشانی در آن وجود ندارد. مفهوم چنین مطلبی آن است که حفره‌های مشابهی که در سطح ماه پیدا شده نیز دارای منشأ شهاب سنگی هستند، به ویژه به آن دلیل که چنین حفره‌هایی در سالهای اخیر نه تنها در فوبوس بلکه در اجسام دیگر منظومه شمسی و بهرام کاملا کشف شده‌اند.
