Honnan tudjuk, hogy ez egy szikla a Holdról? | Néhány meteoritinformáció | Washington University in St. Louis

Az évek során sokan kerestek meg minket azzal a kérdéssel, hogy a birtokukban lévő kőzet vajon holdi kőzet-e? A leggyakoribb történet, amit hallunk, hogy a követ az 1970-es években egy űrhajós, egy katona vagy egy NASA biztonsági őr adta valamelyik rokonának. Több ilyen követ is megvizsgáltunk kémiailag, de egyik sem volt holdkőzet. Mások azt gyanítják, hogy holdi meteoritot találtak. A nekünk küldött sok minta közül egyik sem volt holdmeteorit, kivéve azokat, amelyeket meteoritkereskedőktől, olyan személyektől, akik holdmeteoritot vásároltak egy kereskedőtől, vagy tapasztalt meteoritkeresőktől, akik Észak-Afrika vagy Omán sivatagjaiban találták.
Észak-Amerikában, Dél-Amerikában és Európában még nem találtak holdi meteoritot. Kétségtelenül léteznek, de hihetetlenül kicsi a valószínűsége annak, hogy mérsékelt égövi környezetben holdmeteoritot találjunk. Sok tapasztalt meteoritgyűjtő kereste már, de még egyik sem járt sikerrel. Reálisan nézve annak a valószínűsége, hogy egy amatőr holdmeteoritot talál, olyan alacsony, hogy nem tudok nagy lelkesedést kelteni a több ezer kőzet és fotó megvizsgálására, amire már felkértek. Ha én magam is holdmeteoritot akarnék találni, nem kutatnám át a Mojave-sivatagot. Átnézném a főiskolák és egyetemek kőzetgyűjteményeit. Nem ésszerűtlen, hogy egy holdmeteorit létezik valahol egy régi fiókban, mert egy éles szemű geológus hallgató vagy professzor évekkel ezelőtt talált egy furcsa kinézetű követ egy olyan helyen, ahová nem való. Nem lepődnék meg, ha kiderülne, hogy valamelyik “szakértő” kijelentette, hogy a kőzet nem meteorit, mert nem úgy néz ki, mint egy közönséges kondrit, nem vonzza a mágnest, vagy nem tartalmaz nagy koncentrációban nikkelt. A holdi meteoritok mind vizuálisan, mind összetételüket tekintve jobban “hasonlítanak” a földi (földi) kőzetekre, mint a “normál” meteoritok (közönséges kondritok). Könnyű lenne figyelmen kívül hagyni egy holdi meteoritot. Egy időjáráskitöréses holdmeteorit feltűnően jellegtelennek tűnne.
Itt a holdi geológia, ásványtan és kémia néhány olyan aspektusát tárgyalom, amelyek a holdi anyag azonosítására tett kísérleteinkben irányadóak.
Holdi ásványtan
A holdkéreg kristályos anyagának 98-99%-át mindössze négy ásvány – plagioklász földpát, piroxén, olivin és ilmenit – teszi ki. (A holdfelszíni anyag nagy arányban tartalmaz nem kristályos anyagot, de ennek az anyagnak a nagy része üveg, amely a négy fő ásványt tartalmazó kőzetek olvadásából keletkezett). A fennmaradó 1-2% nagyrészt káliumföldpát, oxidásványok, például kromit, pleonaszt és rutil, kalcium-foszfátok, cirkon, troilit és vasfém. Sok más ásványt is azonosítottak, de a legtöbbjük ritka, és csak nagyon apró szemcsék formájában fordulnak elő a négy fő ásvány között, és szabad szemmel nem láthatók.
A Föld felszínén leggyakrabban előforduló ásványok közül néhány ritka, vagy soha nem találtak holdi mintákban. Ezek közé tartozik a kvarc, a kalcit, a magnetit, a hematit, a micák, az amfibolok és a legtöbb szulfidásvány. Sok földi ásvány tartalmaz vizet kristályszerkezetének részeként. A micák és az amfibolok gyakori példák erre. A Holdon nem találtak vizes (vizet tartalmazó) ásványokat. A holdi ásványtan egyszerűsége gyakran nagyon megkönnyíti, hogy nagy magabiztossággal mondhassam: “Ez nem holdkőzet”. Az a kőzet, amely elsődleges ásványként kvarcot, kalcitot vagy csillámot tartalmaz, nem a Holdról származik. Néhány holdi meteorit valóban tartalmaz kalcitot. A kalcit azonban a Földön keletkezett, amikor a meteorit leszállása után levegőnek és víznek volt kitéve. A kalcit másodlagos ásványként fordul elő, amely kitölti a repedéseket és üregeket (lásd Dhofar 025). A másodlagos ásványok könnyen felismerhetők, ha a meteoritot mikroszkóppal vizsgáljuk.
Lunáris kőzetek – brekciák
A holdkéreg nagy része, a Feldspathic Highlands Terrane vagy egyszerűen csak Feldspathic Highlands nevű rész, olyan kőzetekből áll, amelyek az anortitnak nevezett plagioklász földpát egy bizonyos fajtájában gazdagok. Ennek következtében a holdkéreg kőzeteit anortozitnak nevezik, mivel ezek plagioklászban gazdag kőzetek, és olyan neveket kapnak, mint anortozit, noritos anortozit vagy anortozitos troktolit (lásd az alábbi táblázatot). A vasat tartalmazó ásványok és a plagioklász aránya a legtöbb helyen valószínűleg a mélységgel növekszik a feldszpatikus felföldön. Például az óriási Déli-sark – Aitken becsapódási medencében a túlsó oldalon feltárt kőzetek piroxénben gazdagabbak, mint a tipikus feldszpatikus felföldek.
A Hold közeli oldalának északnyugati kvadránsának nagy részén, a Procellarum KREEP Terrane néven ismert régióban a kéreg kevesebb plagioklázt és több piroxént tartalmaz. Ennek az anomális kéregnek az eredeti kőzetei valószínűleg főként noritok és gabbroszok voltak. A Hold feldszpatikus kérge körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt kezdett kialakulni. Kialakulása során és még egy ideig utána is intenzív meteoroidák és aszteroidák bombázása érte. A holdkéreg kőzeteit egyes becsapódások többször széttörték, más becsapódások pedig újra összeragasztották. Ennek következtében a Hold felföldjéről származó kőzetek többsége breccsia (brech’-chee-uz), ami a régebbi kőzetek darabjaiból álló kőzetet jelenti. A Földön is előfordulnak breccsák, de sokkal ritkábban, mint a Holdon. Emellett a legtöbb földi breccsát nem meteorbecsapódások, hanem törések hozták létre. A holdi breccsákat számos kategóriába sorolják, mint például a becsapódásos-olvadásos, granulitikus, üveges, töredékes és regolit breccsák. A becsapódásos-olvadásos és üveges breccsákban a kőzettöredékek, az úgynevezett klasztok, meteoritbecsapódás által képződött megszilárdult (kristályos vagy üveges) olvadékmátrixban vannak felfüggesztve.
Még több információ a holdi breccsákról és a földi kőzeteknek megfelelő kőzetekről.
A töredékes és regolit breccsákban kevés vagy egyáltalán nincs olvadt rész, csak töredékes törmelék, amelyet a becsapódás lökésnyomása litifikált (kőzetté alakított). Mivel a breccia a textúrára, az anortozitos vagy feldszpatikus pedig az ásványtanra utal, a holdi felföldről származó kőzeteket különbözőképpen nevezik anortozitos breccciáknak, feldszpatikus breccciáknak vagy felföldi breccciáknak. Mivel a holdkéreg olyan intenzíven megrongálódott, az Apollo-missziók során nagyon kevés olyan kézzel gyűjtött kőzet volt, amely a Hold korai magmás kéregének nem breccsás maradványa. Így nem meglepő, hogy a Feldspathic Highlands Terrane és a Procellarum KREEP Terrane összes holdi meteoritja breccsia.
Holdi kőzetek – Mare bazaltok
A Földön a vulkánok gyakran kúp alakú hegyek, mert egy kútból kilökött hamu és láva halmazából állnak. A lávák viszkózusak és megszilárdulnak, mielőtt nagyon messzire áramlanának. Vasban gazdag összetételük és vízhiányuk miatt a holdi lávák sokkal kevésbé voltak viszkózusak, inkább hasonlítottak motorolajra. Amikor a holdi lávák a felszínre törtek, nem vulkánokat alkottak, hanem egyszerűen csak folytak és kitöltötték a mélypontokat. Ennek eredményeként a holdi láva lerakódások laposak, vékonyak és nagy területeket borítanak be. Továbbá, mivel a Holdon nincs légkör és kicsi a gravitáció, a kilökött hamu széles körben szétszóródott, ahelyett, hogy a nyílás közelében halmozódott volna fel, mint a Földön.
Az intenzív meteoritbombázás időszakától kezdve a holdköpeny részben megolvadt. Az így keletkezett magmák a kéregen keresztül a felszínre emelkedtek, és alacsony helyeken tavacskáztak. Ezek az alacsony pontok főként a legnagyobb meteoritok becsapódásai által hátrahagyott hatalmas kráterek, úgynevezett medencék voltak. A holdi vulkanizmus körülbelül 2 milliárd éven át folytatódott.
Elhangzás: A latin mare szót angolul mar’-ay-nak ejtik. A mare többes száma a maria, amit mar’-ee-ah-nak ejtünk. A bazaltot általában bah-salt’-nak ejtik.
A Földön a vulkáni kőzetek olvadt lávából (magmából) szilárdulnak meg. A vulkáni kőzetek leggyakoribb típusa a bazalt. Az ókori csillagászok a Hold felszínén lévő kerek, bazalttal töltött medencéket tengereknek nevezték, mert ezek sima, sötét területek voltak, amelyeket magasabban fekvő területek vettek körül. A jellegzetességeknek olyan latin neveket adtak, mint a Mare Serenitatis, ami a nyugalom tengerét jelenti. Ma már tudjuk, hogy a holdi marák bazaltfolyások, ezért a marák kőzeteit mare-bazaltoknak nevezzük. A Mare-bazaltok főleg, 50-70%-ban piroxénből állnak, de mindegyik tartalmaz 20-40% plagioklázt, legfeljebb 20% ilmenitet és rokon Ti-gazdag ásványokat, valamint 0-20% olivint is. A mare bazaltok sötétebbek, mint a felföldiek, mert (1) a mare bazaltok vastartalmú ásványokban gazdagok, (2) a vastartalmú ásványok sötét színűek, és (3) a plagioklász világos színű. A felföldekkel ellentétben az Apollo űrhajósok által a máriákon gyűjtött kőzetek többsége valódi bazalt, nem pedig bazaltdarabokból álló breccsák. Ez a megfigyelés az egyik oka annak, hogy tudjuk, hogy a bazaltok többnyire az intenzív bombázás ideje után keletkeztek. A Mare-bazaltok a Hold felszínének mintegy 17%-át borítják, de becslések szerint a kéreg térfogatának csak mintegy 1%-át teszik ki.
Mivel a holdmeteoritok a Hold felszínén véletlenszerűen elosztott helyekről származó minták, és mivel a holdfelszín nagy része feldszpatikus, a holdmeteoritok többsége feldszpatikus breccsából áll. Néhányan kristályos mare-bazaltok, mare-bazaltból álló breccsák, vagy mare- és felföldi anyagból egyaránt álló breccsák (mint a fenti QUE 94281). Néhányban a Procellarum KREEP terrane noritikus anyaga dominál.
A holdi mare bazaltok, valamint a Marsról származó bazaltmeteoritok nagy hasonlóságot mutatnak a földi bazaltokkal. Fúziós kéreg hiányában egy holdi mare bazaltban kevés olyan dolog van, ami nagy érdeklődést váltana ki egy geológusban, aki kezébe adná a kőzetet, ha valaki megkérdezné, hogy “mi ez?”. A mikroszkóp alatti gondos vizsgálat felfedezhet néhány gyanús jellemzőt – bizonyos ásványok hiányát és mások (ilmenit) bőségét vagy a földpát alacsony nátriumtartalmát. Az ásványszemcsék a meteoritbecsapódás okozta ütés és törés jeleit mutatnák. A holdi vagy marsi eredet bizonyításához azonban kémiai vizsgálatokra lenne szükség.
A töredékes és regolit breccsák a földi üledékes kőzetek legközelebbi holdi analógjai, és bizonyos texturális hasonlóságot mutatnak. Számos különbség van azonban, amelyek szinte mind a Holdon lévő víz és szél hiányával függnek össze. Amint fentebb említettük, a holdi kőzetek nem tartalmaznak karbonátos ásványokat vagy bőséges kvarcot, mint a legtöbb földi üledékes kőzet. A Holdon nincs hatékony válogatási mechanizmus, így a holdi breccsák kőzetkomponensei a legkülönbözőbb szemcseméretekben fordulnak elő, és nincs preferált méret vagy orientáció. A holdi breccsák nagyrészt fraktális objektumok, amelyek keresztmetszetükben hasonlónak tűnnek, függetlenül attól, hogy milyen méretarányban nézzük őket. (Lásd ALHA 81005.) Nem ismert olyan holdi kőzet, amelynek bármilyen jellemzője hasonlítana a földi üledékes kőzetekre jellemző rétegekre. A földi üledékes kőzetek azért rendelkeznek rétegekkel, mert a Földön gravitáció van, így a részecskék a vízben vagy a légkörben ülepednek le. A Holdon csak gyenge a gravitáció, és nincs víz vagy légkör.
A holdi breccsák legtöbb apró klasztja plagioklász vagy anortozit töredéke. Ritkán fordul elő, hogy egy holdi breccsában a klasztok oldalaránya (hossz-szélesség) meghaladja a 3-at. A legtöbb klaszt szögletes, nem pedig lekerekített. (Kivételek: A holdi regolitban (talajban) vannak vulkáni üveggömbök. Ilyen gömbök néha megtalálhatók a regolit breccciákban, de ezek <0,1 mm átmérőjűek, és szabad szemmel nem könnyen észrevehetőek. A becsapódással keletkezett gömbök előfordulnak, és lehetnek nagyok, de a kőzet- és ásványtöredékekhez képest nem gyakoriak. A becsapódásból olvadt breccsák tartalmazhatnak részben megolvadt, ezért nem szögletes klasztokat.)
A breccsás holdi meteoritok kellően szívósak és összetartóak ahhoz, hogy túlélték a Holdról való kilövést és a kemény földet érést a Földön. Sok földi üledékes kőzet sokkal könnyebben törik szét. Néhány földi konglomerátummal ellentétben, amelyek hasonlítanak a holdi breccsákra, a holdi breccsák mátrixa ugyanolyan kemény, mint a klasztok. A breccsás holdmeteoritok törött vagy külső felületén a klasztok sem negatív, sem pozitív reliefben nem emelkednek ki.
Fém és mágnesesség
A meteoritgyűjtők tudják, hogy a legtöbb meteorit olcsó mágnest vonz, mert vas-nikkel fémet tartalmaz. A meteoritok leggyakoribb típusa, a közönséges kondritok valóban tartalmaznak fémet, ahogy természetesen a vasmeteoritok is. A holdi mare bazaltok és a holdi felföld eredeti kőzetei lényegében nem tartalmaznak vasfémet (sokkal, sokkal kevesebb, mint 1%). A breccsás holdmeteoritok azonban tartalmaznak némi fémet a Holdat bombázó aszteroidameteoritokból. A holdi meteoritok közül a Dhofar 1527 tartalmazza a legtöbb fémet, mintegy 1,7%-ot; a legtöbb sokkal kevesebbet. Más szóval a holdi meteoritok nem vonzzák a mágneseket, mint a legtöbb másfajta meteorit.
Kémia
A holdi ásványtan egyszerűsége miatt a holdi kőzetek kémiai összetétele kiszámítható. Majdnem az összes alumínium a plagioklászban, és majdnem az összes vas és magnézium a piroxénban, olivinben és ilmenitben található. Így az alumíniumkoncentráció (Al2O3 az alábbi ábrán) és a vas (FeO), valamint a magnézium (MgO) koncentrációjának ábráján a holdi meteoritok (és majdnem az összes Apollo holdi kőzet) a plagioklász összetételét és a három vastartalmú ásvány átlagos összetételét összekötő vonal mentén helyezkednek el, mivel ez az egyetlen négy fő ásvány a kőzetben. Ha egy kőzet összetétele nem ezen a vonalon húzódik, akkor a kőzet szinte biztosan nem holdi kőzet.
A Földön a vulkáni kőzetek szilícium-dioxid (SiO2) koncentrációját elsőfokú kémiai osztályozási paraméterként használják, mivel a különböző kőzettípusok között nagy eltéréseket mutat. A Holdon (1) nincsenek kvarcban vagy más szilícium-dioxid-polimorfokban* gazdag kőzetek, (2) egy adott kőzetben, különösen a breccciákban, a három fő ásvány, a plagioklász, a piroxén és az olivin átlagos szilícium-dioxid-koncentrációja nagyjából azonos, és (3) a felföldi kőzetekben az ilmenit általában csak kis mennyiségben (<3%) van jelen, így a gyakori holdi kőzetek szilícium-dioxid-koncentrációja csak kis mértékben változik. A holdi meteoritokban a SiO2-koncentráció a 43% és 47% közötti szűk tartományban mozog. Mivel azonban az alumínium több mint háromszorosan változik, az alumínium sokkal hasznosabb kémiai osztályozási paraméterként. (A titán a mare-bazaltokban használatos.) Hasonlóképpen, a kalcium koncentrációja szinte minden gyakori holdi kőzetben csak 2-szeresen változik, 10% és 20% között, kalcium-oxid (CaO) formájában. Ez sokkal kisebb, mint a földi kőzeteknél tapasztalható tartomány. Az olyan kőzet, amelynek szilícium-dioxid- vagy kalcium-oxid-koncentrációja lényegesen kívül esik ezeken a tartományokon, szinte biztosan nem holdi kőzet.
A földi kőzetekben a vas mind a 2+, mind a 3+ oxidációs állapotban előfordul. A Holdon a vas a 0 (fém) és a 2+ oxidációs állapotban fordul elő, bár a holdi vulkáni kőzetekben szinte az összes vas a 2+ oxidációs állapotban van (az olivinben, piroxénben és ilmenitben). A Holdon az összes mangán szintén a 2+ oxidációs állapotban van. Mivel a Fe(II) és a Mn(II) kémiai viselkedése nagyon hasonló, a vas a holdi geokémiai folyamatok során nem frakcionálódik a mangánból, mint a Földön. Ennek eredményeként a vas és a mangán aránya a holdi kőzetekben közel állandó, 70, függetlenül attól, hogy a kőzetek a maria (magas Fe- és Mn-tartalmú) vagy a hegyvidékről (alacsony Fe- és Mn-tartalmú) származnak. A nem holdi meteoritok FeO/MnO-aránya eltér a holdi kőzetekétől. A földi kőzetek FeO/MnO-arányai hatalmas skálán mozognak, de az átlagos földkéreg esetében az arány valamivel alacsonyabb, mint a Holdon.
A króm elem nagyobb koncentrációban van jelen a holdi kőzetekben, mint a legtöbb földi kőzetben (itt az alsó ábrán). A króm koncentrációja a mare-bazaltokban 0,14% és 0,44% között mozog (Cr-ként). Még a feldszpatikus holdi meteoritok is 0,05-0,09% Cr-tartalommal lényegesen gazdagabbak krómban, mint az átlagos földi kéreg (~0,01%).
A lúgos elemek (kálium, nátrium, rubídium és cézium) koncentrációja 10-100-szor alacsonyabb a holdi kőzetekben, mint a földi kőzetekben. A földi üledékes kőzetek gyakran tartalmaznak szulfid ásványokat, például piritet. A szulfidásványok ritkák a holdi kőzetekben, és az olyan elemek, mint a réz, cink, arzén, szelén, ezüst, higany és ólom, amelyek gyakran előfordulnak szulfidásványokban, nagyon kis mennyiségben fordulnak elő a holdi kőzetekben. Az alkáli elemek és a szulfidokat kedvelő (kalcofil) elemek alacsony koncentrációja a holdi kőzetek egyik legjellemzőbb tulajdonsága.”
Odd Rocks
Amint fentebb említettük, az általánosítások alól vannak ismert kivételek, és mi holdiak természetesen reméljük, hogy nem fedeztük fel az összes, a Holdon előforduló ásványt és kőzettípust. A szokatlan összetételű és ásványtanú ismert minták azonban ritkák, és általában csak apró (<1 grammos) klasztok formájában fordulnak elő breccsákban vagy a talajban. A Clementine és a Lunar Prospector küldetések során a Föld körüli pályáról nyert adatok alapján nincs okunk feltételezni, hogy a Hold bármely régiója gazdag lenne az általunk ismert vagy feltételezett kőzettípusoktól jelentősen eltérő kőzettípusokban. A Földön a legtöbb ércképző folyamat vízzel jár, ezért a Holdon nem számítanánk rejtett érclelőhelyekre. Ne feledjük, hogy ha több mint 400 holdi meteoritot robbantottak le a Holdról és találtak a Földön, akkor a Hold felszínének bármelyik pontján lehetnek kőzetek bármelyik másik pontról. Ezért az a tény, hogy az Apollo- és Luna-missziók “gyenge mintavételezést” végeztek a Hold felszínén, önmagában nem ok arra a gyanúra, hogy az általunk vizsgáltaktól jelentősen eltérő kőzetek léteznek a Hold mintavételezetlen pontjain. Az Apollo-missziók óta több tízezer holdi kőzetet és kődarabot tanulmányoztak. Nagyon valószínűtlen, hogy bármelyik, még fel nem talált holdi meteorit a benne található ásványok vagy geokémiai jellege tekintetében lényegesen eltérne az Apollo holdi kőzetektől és holdi meteoritoktól.
Hamisítványok voltak
Minden geotudós (és ezrek voltak a világ minden tájáról), aki tanulmányozta a holdmintákat, tudja, hogy aki azt hiszi, hogy az Apollo holdmintákat a Földön hozták létre a kormány összeesküvésének részeként, az nem sokat tud a kőzetekről. Az Apollo-minták egyszerűen túl jók. Önálló történetet mesélnek el egy bonyolultan összefonódó cselekménnyel, amely jobb, mint bármelyik összeesküvő által kitalált történet. Több mint 50 éve tanulmányozom a holdi kőzeteket és talajokat, és még egy holdi breccsát, holdi talajt vagy mare-bazaltot sem tudnék a laboratóriumban rosszul utánozni. És minden tiszteletem a kormányzati laboratóriumokban dolgozó okos kollégáimé, de a “kormányban” sem tudná senki megcsinálni, még most sem, hogy már tudjuk, milyenek a holdi kőzetek. A holdi minták arra utalnak, hogy rendkívül száraz környezetben keletkeztek, ahol lényegében nincs szabad oxigén és kicsi a gravitáció. Néhányuk felszínén becsapódási kráterek találhatók, és sokukon a nagy és kisebb meteoritbecsapódásokhoz kapcsolódó váratlan és bonyolult hatások sorozata látható. A holdi kőzetek és talajok a napszélből származó gázokat (hidrogén, hélium, nitrogén, neon, argon, kripton és xenon) tartalmaznak, amelyek izotóparánya eltér az ugyanezen gázok földi mintáktól. A kozmikus sugárzás által okozott kristálykárosodást tartalmaznak. A holdi vulkáni kőzetek kristályosodási kora, amelyet radioizotópos módszerekkel határoztak meg, idősebb, mint bármely ismert földi kőzeté. (Bárki, aki rájön, hogyan lehet ezt meghamisítani, Nobel-díjat érdemel.) Egyszerűbb és olcsóbb volt elmenni a Holdra és hazahozni néhány kőzetet, mint mindezeket a lenyűgöző tulajdonságokat a Földön létrehozni.

Az évek során sokan kerestek meg minket azzal a kérdéssel, hogy a birtokukban lévő kőzet vajon holdi kőzet-e? A leggyakoribb történet, amit hallunk, hogy a követ az 1970-es években egy űrhajós, egy katona vagy egy NASA biztonsági őr adta valamelyik rokonának. Több ilyen követ is megvizsgáltunk kémiailag, de egyik sem volt holdkőzet. Mások azt gyanítják, hogy holdi meteoritot találtak. A nekünk küldött sok minta közül egyik sem volt holdmeteorit, kivéve azokat, amelyeket meteoritkereskedőktől, olyan személyektől, akik holdmeteoritot vásároltak egy kereskedőtől, vagy tapasztalt meteoritkeresőktől, akik Észak-Afrika vagy Omán sivatagjaiban találták.

Holdmeteorit QUE (Queen Alexandra Range Antarctica ) 94281 – Egy nem vonzó kőzet, amely salaknak vagy salakdarabnak is megfelelhet. A súlya 23 gramm, alig kevesebb mint egy uncia. A kocka minden oldalán 1 cm-es. Képhitel: NASA fotó S95-14590

Észak-Amerikában, Dél-Amerikában és Európában még nem találtak holdi meteoritot. Kétségtelenül léteznek, de hihetetlenül kicsi a valószínűsége annak, hogy mérsékelt égövi környezetben holdmeteoritot találjunk. Sok tapasztalt meteoritgyűjtő kereste már, de még egyik sem járt sikerrel. Reálisan nézve annak a valószínűsége, hogy egy amatőr holdmeteoritot talál, olyan alacsony, hogy nem tudok nagy lelkesedést kelteni a több ezer kőzet és fotó megvizsgálására, amire már felkértek. Ha én magam is holdmeteoritot akarnék találni, nem kutatnám át a Mojave-sivatagot. Átnézném a főiskolák és egyetemek kőzetgyűjteményeit. Nem ésszerűtlen, hogy egy holdmeteorit létezik valahol egy régi fiókban, mert egy éles szemű geológus hallgató vagy professzor évekkel ezelőtt talált egy furcsa kinézetű követ egy olyan helyen, ahová nem való. Nem lepődnék meg, ha kiderülne, hogy valamelyik “szakértő” kijelentette, hogy a kőzet nem meteorit, mert nem úgy néz ki, mint egy közönséges kondrit, nem vonzza a mágnest, vagy nem tartalmaz nagy koncentrációban nikkelt. A holdi meteoritok mind vizuálisan, mind összetételüket tekintve jobban “hasonlítanak” a földi (földi) kőzetekre, mint a “normál” meteoritok (közönséges kondritok). Könnyű lenne figyelmen kívül hagyni egy holdi meteoritot. Egy időjáráskitöréses holdmeteorit feltűnően jellegtelennek tűnne.

A 11788 északnyugat-afrikai holdmeteorit időjáráskitöréses kavicsai, jobbra 1 cm-es kocka. Ha találnék néhány ilyet a kocsifelhajtómban, egy pillantást sem vetnék rájuk. Photo credit: Rob Wesel

Itt a holdi geológia, ásványtan és kémia néhány olyan aspektusát tárgyalom, amelyek a holdi anyag azonosítására tett kísérleteinkben irányadóak.

Holdi ásványtan

A holdkéreg kristályos anyagának 98-99%-át mindössze négy ásvány – plagioklász földpát, piroxén, olivin és ilmenit – teszi ki. (A holdfelszíni anyag nagy arányban tartalmaz nem kristályos anyagot, de ennek az anyagnak a nagy része üveg, amely a négy fő ásványt tartalmazó kőzetek olvadásából keletkezett). A fennmaradó 1-2% nagyrészt káliumföldpát, oxidásványok, például kromit, pleonaszt és rutil, kalcium-foszfátok, cirkon, troilit és vasfém. Sok más ásványt is azonosítottak, de a legtöbbjük ritka, és csak nagyon apró szemcsék formájában fordulnak elő a négy fő ásvány között, és szabad szemmel nem láthatók.

A Föld felszínén leggyakrabban előforduló ásványok közül néhány ritka, vagy soha nem találtak holdi mintákban. Ezek közé tartozik a kvarc, a kalcit, a magnetit, a hematit, a micák, az amfibolok és a legtöbb szulfidásvány. Sok földi ásvány tartalmaz vizet kristályszerkezetének részeként. A micák és az amfibolok gyakori példák erre. A Holdon nem találtak vizes (vizet tartalmazó) ásványokat. A holdi ásványtan egyszerűsége gyakran nagyon megkönnyíti, hogy nagy magabiztossággal mondhassam: “Ez nem holdkőzet”. Az a kőzet, amely elsődleges ásványként kvarcot, kalcitot vagy csillámot tartalmaz, nem a Holdról származik. Néhány holdi meteorit valóban tartalmaz kalcitot. A kalcit azonban a Földön keletkezett, amikor a meteorit leszállása után levegőnek és víznek volt kitéve. A kalcit másodlagos ásványként fordul elő, amely kitölti a repedéseket és üregeket (lásd Dhofar 025). A másodlagos ásványok könnyen felismerhetők, ha a meteoritot mikroszkóppal vizsgáljuk.

pyroxén – A magnézium-vas-kalcium-szilikátok egy csoportja, gyakori a Földön és a Holdon.

klinopiroxén – A piroxén egy formája; általában tartalmaz némi kalciumot; leggyakoribb a mare bazaltokban .

ortopiroxén – A piroxén egy formája; kevés kalciumot tartalmaz; leggyakoribb a felföldi kőzetekben .

olivin – Magnézium-vas(II)-szilikát; gyakori a Földön és a Holdon .

ilmenit – Vas(II)-titán-oxid; gyakoribb a holdi bazaltokban, mint a földi bazaltokban .

földpát – Az alumínium-szilikát ásványok csoportja; gyakori a Föld és a Hold kérgében.

plagioklász – A földpát egyik formája; kalcium-nátrium-alumínium-szilikát .

anortit – Ásvány; a plagioklász földpát kalciumban gazdag szélsősége; a holdkéreg leggyakoribb ásványa, de a Földön nem annyira gyakori.

anortozit – Főleg anortitból álló kőzet.

Lunáris kőzetek – brekciák

Darabok az Apollo 16 60025-ös anortozit mintájából. Ez a különleges minta csaknem tiszta anortit; nincsenek benne sötét vastartalmú ásványok. Photo credit: Randy Korotev

A holdkéreg nagy része, a Feldspathic Highlands Terrane vagy egyszerűen csak Feldspathic Highlands nevű rész, olyan kőzetekből áll, amelyek az anortitnak nevezett plagioklász földpát egy bizonyos fajtájában gazdagok. Ennek következtében a holdkéreg kőzeteit anortozitnak nevezik, mivel ezek plagioklászban gazdag kőzetek, és olyan neveket kapnak, mint anortozit, noritos anortozit vagy anortozitos troktolit (lásd az alábbi táblázatot). A vasat tartalmazó ásványok és a plagioklász aránya a legtöbb helyen valószínűleg a mélységgel növekszik a feldszpatikus felföldön. Például az óriási Déli-sark – Aitken becsapódási medencében a túlsó oldalon feltárt kőzetek piroxénben gazdagabbak, mint a tipikus feldszpatikus felföldek.

kőzetnév	ásványtan
anortozit	>90% plagioklász
noritos anortozit és anortozitos norit	60-90% plagioklász, a többi főleg ortopiroxén
gabbro anortozit és anortozit gabbro	60-90% plagiokláz, a többi főleg klinopiroxén
troktolit anortozit és anortozit troktolit	60-90% plagiokláz, a többi főleg olivin
norit	10-60% plagioklász, a többi főleg ortopiroxén
gabbro	10-60% plagioklász, a többi főleg klinopiroxén
troktolit	10-60% plagioklász, a többi főleg olivin

A Hold közeli oldalának északnyugati kvadránsának nagy részén, a Procellarum KREEP Terrane néven ismert régióban a kéreg kevesebb plagioklázt és több piroxént tartalmaz. Ennek az anomális kéregnek az eredeti kőzetei valószínűleg főként noritok és gabbroszok voltak. A Hold feldszpatikus kérge körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt kezdett kialakulni. Kialakulása során és még egy ideig utána is intenzív meteoroidák és aszteroidák bombázása érte. A holdkéreg kőzeteit egyes becsapódások többször széttörték, más becsapódások pedig újra összeragasztották. Ennek következtében a Hold felföldjéről származó kőzetek többsége breccsia (brech’-chee-uz), ami a régebbi kőzetek darabjaiból álló kőzetet jelenti. A Földön is előfordulnak breccsák, de sokkal ritkábban, mint a Holdon. Emellett a legtöbb földi breccsát nem meteorbecsapódások, hanem törések hozták létre. A holdi breccsákat számos kategóriába sorolják, mint például a becsapódásos-olvadásos, granulitikus, üveges, töredékes és regolit breccsák. A becsapódásos-olvadásos és üveges breccsákban a kőzettöredékek, az úgynevezett klasztok, meteoritbecsapódás által képződött megszilárdult (kristályos vagy üveges) olvadékmátrixban vannak felfüggesztve.

Még több információ a holdi breccsákról és a földi kőzeteknek megfelelő kőzetekről.

A töredékes és regolit breccsákban kevés vagy egyáltalán nincs olvadt rész, csak töredékes törmelék, amelyet a becsapódás lökésnyomása litifikált (kőzetté alakított). Mivel a breccia a textúrára, az anortozitos vagy feldszpatikus pedig az ásványtanra utal, a holdi felföldről származó kőzeteket különbözőképpen nevezik anortozitos breccciáknak, feldszpatikus breccciáknak vagy felföldi breccciáknak. Mivel a holdkéreg olyan intenzíven megrongálódott, az Apollo-missziók során nagyon kevés olyan kézzel gyűjtött kőzet volt, amely a Hold korai magmás kéregének nem breccsás maradványa. Így nem meglepő, hogy a Feldspathic Highlands Terrane és a Procellarum KREEP Terrane összes holdi meteoritja breccsia.

Holdi kőzetek – Mare bazaltok

Balra: Mount Erebus az Antarktiszon, a Föld legdélebbi vulkánja. A kép forrása: Randy Korotev. Jobbra: Bazaltokkal teli becsapódási medencék a Holdon. A kép kreditpontja: NASA/GSFC/Arizona State University.

A Földön a vulkánok gyakran kúp alakú hegyek, mert egy kútból kilökött hamu és láva halmazából állnak. A lávák viszkózusak és megszilárdulnak, mielőtt nagyon messzire áramlanának. Vasban gazdag összetételük és vízhiányuk miatt a holdi lávák sokkal kevésbé voltak viszkózusak, inkább hasonlítottak motorolajra. Amikor a holdi lávák a felszínre törtek, nem vulkánokat alkottak, hanem egyszerűen csak folytak és kitöltötték a mélypontokat. Ennek eredményeként a holdi láva lerakódások laposak, vékonyak és nagy területeket borítanak be. Továbbá, mivel a Holdon nincs légkör és kicsi a gravitáció, a kilökött hamu széles körben szétszóródott, ahelyett, hogy a nyílás közelében halmozódott volna fel, mint a Földön.

Az intenzív meteoritbombázás időszakától kezdve a holdköpeny részben megolvadt. Az így keletkezett magmák a kéregen keresztül a felszínre emelkedtek, és alacsony helyeken tavacskáztak. Ezek az alacsony pontok főként a legnagyobb meteoritok becsapódásai által hátrahagyott hatalmas kráterek, úgynevezett medencék voltak. A holdi vulkanizmus körülbelül 2 milliárd éven át folytatódott.

Elhangzás: A latin mare szót angolul mar’-ay-nak ejtik. A mare többes száma a maria, amit mar’-ee-ah-nak ejtünk. A bazaltot általában bah-salt’-nak ejtik.

A Földön a vulkáni kőzetek olvadt lávából (magmából) szilárdulnak meg. A vulkáni kőzetek leggyakoribb típusa a bazalt. Az ókori csillagászok a Hold felszínén lévő kerek, bazalttal töltött medencéket tengereknek nevezték, mert ezek sima, sötét területek voltak, amelyeket magasabban fekvő területek vettek körül. A jellegzetességeknek olyan latin neveket adtak, mint a Mare Serenitatis, ami a nyugalom tengerét jelenti. Ma már tudjuk, hogy a holdi marák bazaltfolyások, ezért a marák kőzeteit mare-bazaltoknak nevezzük. A Mare-bazaltok főleg, 50-70%-ban piroxénből állnak, de mindegyik tartalmaz 20-40% plagioklázt, legfeljebb 20% ilmenitet és rokon Ti-gazdag ásványokat, valamint 0-20% olivint is. A mare bazaltok sötétebbek, mint a felföldiek, mert (1) a mare bazaltok vastartalmú ásványokban gazdagok, (2) a vastartalmú ásványok sötét színűek, és (3) a plagioklász világos színű. A felföldekkel ellentétben az Apollo űrhajósok által a máriákon gyűjtött kőzetek többsége valódi bazalt, nem pedig bazaltdarabokból álló breccsák. Ez a megfigyelés az egyik oka annak, hogy tudjuk, hogy a bazaltok többnyire az intenzív bombázás ideje után keletkeztek. A Mare-bazaltok a Hold felszínének mintegy 17%-át borítják, de becslések szerint a kéreg térfogatának csak mintegy 1%-át teszik ki.

Apollo 11 bazaltminta 10044 (balra) és az Apollo 15 bazaltminta 15016. Az Apollo 15 mare bazalt hólyagos – olyan lyukak vannak benne, amelyek egykor gázbuborékok voltak. A legtöbb Apollo-bazalt nem hólyagos, és eddig egyetlen bazaltos holdi meteorit sem hólyagos. A bal oldali kocka 1 cm-es, a jobb oldali kocka pedig mindkét oldalán 1 hüvelykes. Képhitelesítés: NASA

Mivel a holdmeteoritok a Hold felszínén véletlenszerűen elosztott helyekről származó minták, és mivel a holdfelszín nagy része feldszpatikus, a holdmeteoritok többsége feldszpatikus breccsából áll. Néhányan kristályos mare-bazaltok, mare-bazaltból álló breccsák, vagy mare- és felföldi anyagból egyaránt álló breccsák (mint a fenti QUE 94281). Néhányban a Procellarum KREEP terrane noritikus anyaga dominál.

A holdi mare bazaltok, valamint a Marsról származó bazaltmeteoritok nagy hasonlóságot mutatnak a földi bazaltokkal. Fúziós kéreg hiányában egy holdi mare bazaltban kevés olyan dolog van, ami nagy érdeklődést váltana ki egy geológusban, aki kezébe adná a kőzetet, ha valaki megkérdezné, hogy “mi ez?”. A mikroszkóp alatti gondos vizsgálat felfedezhet néhány gyanús jellemzőt – bizonyos ásványok hiányát és mások (ilmenit) bőségét vagy a földpát alacsony nátriumtartalmát. Az ásványszemcsék a meteoritbecsapódás okozta ütés és törés jeleit mutatnák. A holdi vagy marsi eredet bizonyításához azonban kémiai vizsgálatokra lenne szükség.

Kőzettípusok a Holdon: bazalt, anortozit, breccsák és “talaj” (regolit).

A töredékes és regolit breccsák a földi üledékes kőzetek legközelebbi holdi analógjai, és bizonyos texturális hasonlóságot mutatnak. Számos különbség van azonban, amelyek szinte mind a Holdon lévő víz és szél hiányával függnek össze. Amint fentebb említettük, a holdi kőzetek nem tartalmaznak karbonátos ásványokat vagy bőséges kvarcot, mint a legtöbb földi üledékes kőzet. A Holdon nincs hatékony válogatási mechanizmus, így a holdi breccsák kőzetkomponensei a legkülönbözőbb szemcseméretekben fordulnak elő, és nincs preferált méret vagy orientáció. A holdi breccsák nagyrészt fraktális objektumok, amelyek keresztmetszetükben hasonlónak tűnnek, függetlenül attól, hogy milyen méretarányban nézzük őket. (Lásd ALHA 81005.) Nem ismert olyan holdi kőzet, amelynek bármilyen jellemzője hasonlítana a földi üledékes kőzetekre jellemző rétegekre. A földi üledékes kőzetek azért rendelkeznek rétegekkel, mert a Földön gravitáció van, így a részecskék a vízben vagy a légkörben ülepednek le. A Holdon csak gyenge a gravitáció, és nincs víz vagy légkör.

Ha egy kőzet rétegzett, akkor nem a Holdról származik

A holdi breccsák legtöbb apró klasztja plagioklász vagy anortozit töredéke. Ritkán fordul elő, hogy egy holdi breccsában a klasztok oldalaránya (hossz-szélesség) meghaladja a 3-at. A legtöbb klaszt szögletes, nem pedig lekerekített. (Kivételek: A holdi regolitban (talajban) vannak vulkáni üveggömbök. Ilyen gömbök néha megtalálhatók a regolit breccciákban, de ezek <0,1 mm átmérőjűek, és szabad szemmel nem könnyen észrevehetőek. A becsapódással keletkezett gömbök előfordulnak, és lehetnek nagyok, de a kőzet- és ásványtöredékekhez képest nem gyakoriak. A becsapódásból olvadt breccsák tartalmazhatnak részben megolvadt, ezért nem szögletes klasztokat.)

A breccsás holdi meteoritok kellően szívósak és összetartóak ahhoz, hogy túlélték a Holdról való kilövést és a kemény földet érést a Földön. Sok földi üledékes kőzet sokkal könnyebben törik szét. Néhány földi konglomerátummal ellentétben, amelyek hasonlítanak a holdi breccsákra, a holdi breccsák mátrixa ugyanolyan kemény, mint a klasztok. A breccsás holdmeteoritok törött vagy külső felületén a klasztok sem negatív, sem pozitív reliefben nem emelkednek ki.

Az Apollo 16 60019-es minta bal oldali és a MAC (MacAlpine Hills) 88105-ös holdmeteorit jobb oldali kopottas felületei. Mindkettő összefüggő regolit breccsák. Számos hasonlóságot találunk. A klasztok világosabb színűek, mint a mátrix. A klasztok mérete nagyjából azonos (1 cm-es kocka), és különböző méretűek. A törések nem térnek el a klasztok körül – úgy haladnak át rajtuk, mintha ott sem lennének. Ellentétben azzal, mint egyes szárazföldi üledékes kőzetekben, a klasztok nincsenek “szétválogatva”, és a klasztoknak nincs preferált orientációja.

Fém és mágnesesség

A meteoritgyűjtők tudják, hogy a legtöbb meteorit olcsó mágnest vonz, mert vas-nikkel fémet tartalmaz. A meteoritok leggyakoribb típusa, a közönséges kondritok valóban tartalmaznak fémet, ahogy természetesen a vasmeteoritok is. A holdi mare bazaltok és a holdi felföld eredeti kőzetei lényegében nem tartalmaznak vasfémet (sokkal, sokkal kevesebb, mint 1%). A breccsás holdmeteoritok azonban tartalmaznak némi fémet a Holdat bombázó aszteroidameteoritokból. A holdi meteoritok közül a Dhofar 1527 tartalmazza a legtöbb fémet, mintegy 1,7%-ot; a legtöbb sokkal kevesebbet. Más szóval a holdi meteoritok nem vonzzák a mágneseket, mint a legtöbb másfajta meteorit.

Kémia

A holdi ásványtan egyszerűsége miatt a holdi kőzetek kémiai összetétele kiszámítható. Majdnem az összes alumínium a plagioklászban, és majdnem az összes vas és magnézium a piroxénban, olivinben és ilmenitben található. Így az alumíniumkoncentráció (Al2O3 az alábbi ábrán) és a vas (FeO), valamint a magnézium (MgO) koncentrációjának ábráján a holdi meteoritok (és majdnem az összes Apollo holdi kőzet) a plagioklász összetételét és a három vastartalmú ásvány átlagos összetételét összekötő vonal mentén helyezkednek el, mivel ez az egyetlen négy fő ásvány a kőzetben. Ha egy kőzet összetétele nem ezen a vonalon húzódik, akkor a kőzet szinte biztosan nem holdi kőzet.

Néhányan fordulnak hozzám olyan kőzetekkel kapcsolatban, amelyekről azt remélik vagy gondolják, hogy meteoritok. Ha hajthatatlanok, javaslom, hogy végeztessenek kémiai elemzést a kőzetről. Az összes “földi kőzet” ezen a telken olyan kőzeteket képvisel, amelyeket az emberek elemeztek. A legtöbbjük a holdmeteorit vonal alatt van, mert kvarcot vagy kalcitot tartalmaznak, amelyek a diagram bal alsó sarkában helyezkednek el. Néhány földi kőzet a holdi trendre vagy annak közelébe esik. Ezek mindegyike vulkáni kőzet, mint például a bazaltok, amelyekben a piroxén, az olivin és a plagioklász dominál. Ugyanaz a folyamat alakítja ki a bazaltokat a Földön, a Holdon és a Marson, így mindegyiknek ugyanaz az alapvető ásványtana és összetétele. A földi bazaltok és a bolygóközi bazaltok megkülönböztetéséhez más vizsgálatokra van szükség. A három zöld pont a közönséges kondritok 3 típusát (H, L és LL) jelöli, amelyek főként olivinből, piroxénből és vas-nikkel fémből állnak. A fém következtében magas FeO(+MgO)-tartalommal ábrázolódnak. (Geokémikusok számára: a “FeO” az összes Fe-t jelenti FeO-ként.)

A Földön a vulkáni kőzetek szilícium-dioxid (SiO2) koncentrációját elsőfokú kémiai osztályozási paraméterként használják, mivel a különböző kőzettípusok között nagy eltéréseket mutat. A Holdon (1) nincsenek kvarcban vagy más szilícium-dioxid-polimorfokban* gazdag kőzetek, (2) egy adott kőzetben, különösen a breccciákban, a három fő ásvány, a plagioklász, a piroxén és az olivin átlagos szilícium-dioxid-koncentrációja nagyjából azonos, és (3) a felföldi kőzetekben az ilmenit általában csak kis mennyiségben (<3%) van jelen, így a gyakori holdi kőzetek szilícium-dioxid-koncentrációja csak kis mértékben változik. A holdi meteoritokban a SiO2-koncentráció a 43% és 47% közötti szűk tartományban mozog. Mivel azonban az alumínium több mint háromszorosan változik, az alumínium sokkal hasznosabb kémiai osztályozási paraméterként. (A titán a mare-bazaltokban használatos.) Hasonlóképpen, a kalcium koncentrációja szinte minden gyakori holdi kőzetben csak 2-szeresen változik, 10% és 20% között, kalcium-oxid (CaO) formájában. Ez sokkal kisebb, mint a földi kőzeteknél tapasztalható tartomány. Az olyan kőzet, amelynek szilícium-dioxid- vagy kalcium-oxid-koncentrációja lényegesen kívül esik ezeken a tartományokon, szinte biztosan nem holdi kőzet.

* Néhány holdi mare bazalt akár 5% krisztobalitot, egy szilícium-dioxid-ásványt is tartalmaz. Van néhány ritka és kicsi holdi minta, amelyek 50-70% SiO2-t tartalmaznak, mert tridymitet, kvarcot vagy szilícium-dioxid-üveget tartalmaznak. Ezek közé tartoznak a felszínek, a gránitok és a kapcsolódó szilícium-dioxidban gazdag kőzetek, mint például a kvarc-monzodiorit. Vannak olyan kőzetek is, amelyek <10% CaO-t tartalmaznak, mert kevés plagioklázt tartalmaznak. Ezek közé tartoznak egyes ultramafikus kőzetek, mint a dunit és néhány pikritikus vulkáni üveg.

A földi kőzetekben a vas mind a 2+, mind a 3+ oxidációs állapotban előfordul. A Holdon a vas a 0 (fém) és a 2+ oxidációs állapotban fordul elő, bár a holdi vulkáni kőzetekben szinte az összes vas a 2+ oxidációs állapotban van (az olivinben, piroxénben és ilmenitben). A Holdon az összes mangán szintén a 2+ oxidációs állapotban van. Mivel a Fe(II) és a Mn(II) kémiai viselkedése nagyon hasonló, a vas a holdi geokémiai folyamatok során nem frakcionálódik a mangánból, mint a Földön. Ennek eredményeként a vas és a mangán aránya a holdi kőzetekben közel állandó, 70, függetlenül attól, hogy a kőzetek a maria (magas Fe- és Mn-tartalmú) vagy a hegyvidékről (alacsony Fe- és Mn-tartalmú) származnak. A nem holdi meteoritok FeO/MnO-aránya eltér a holdi kőzetekétől. A földi kőzetek FeO/MnO-arányai hatalmas skálán mozognak, de az átlagos földkéreg esetében az arány valamivel alacsonyabb, mint a Holdon.

A teljes kőzet FeO/MnO-arányai a holdi meteoritokban és összehasonlítás a földi kőzetekkel, a marsi meteoritokkal és a HED meteoritokkal (howardit, eukrit, diogenit). A FeO/MnO önmagában képes megkülönböztetni a holdi meteoritokat más akondritektől, de nem mindig a földi kőzetektől.

A króm elem nagyobb koncentrációban van jelen a holdi kőzetekben, mint a legtöbb földi kőzetben (itt az alsó ábrán). A króm koncentrációja a mare-bazaltokban 0,14% és 0,44% között mozog (Cr-ként). Még a feldszpatikus holdi meteoritok is 0,05-0,09% Cr-tartalommal lényegesen gazdagabbak krómban, mint az átlagos földi kéreg (~0,01%).

Ez a két ábra hasonló a fenti ábrákhoz, de itt az öt kitöltetlen zöld háromszög a fenti első bekezdésben tárgyalt állítólagos holdi kőzetek öt mintáját jelöli (egyik sem holdi). Balra: A felföldről származó holdi meteoritokban (kitöltetlen kék négyzetek) a tórium és a szamárium aránya állandó (az átlós kék vonallal ábrázolva). A mariai holdmeteoritok (kitöltött kék négyzetek) általában alacsonyabb, de hasonló arányúak. Néhány földi mintában az inkompatibilis elemek aránya hasonló, mint a holdi hegyvidéki mintákban, de néhányban nem. Jobbra : Minden holdi minta arzénkoncentrációja nagyon alacsony a földi kőzetekhez és meteoritokhoz képest. A ritka felszíni kőzetek kivételével minden holdi kőzetben a kálium koncentrációja is alacsony a földi kőzetekhez képest.

A lúgos elemek (kálium, nátrium, rubídium és cézium) koncentrációja 10-100-szor alacsonyabb a holdi kőzetekben, mint a földi kőzetekben. A földi üledékes kőzetek gyakran tartalmaznak szulfid ásványokat, például piritet. A szulfidásványok ritkák a holdi kőzetekben, és az olyan elemek, mint a réz, cink, arzén, szelén, ezüst, higany és ólom, amelyek gyakran előfordulnak szulfidásványokban, nagyon kis mennyiségben fordulnak elő a holdi kőzetekben. Az alkáli elemek és a szulfidokat kedvelő (kalcofil) elemek alacsony koncentrációja a holdi kőzetek egyik legjellemzőbb tulajdonsága.”

Odd Rocks

Amint fentebb említettük, az általánosítások alól vannak ismert kivételek, és mi holdiak természetesen reméljük, hogy nem fedeztük fel az összes, a Holdon előforduló ásványt és kőzettípust. A szokatlan összetételű és ásványtanú ismert minták azonban ritkák, és általában csak apró (<1 grammos) klasztok formájában fordulnak elő breccsákban vagy a talajban. A Clementine és a Lunar Prospector küldetések során a Föld körüli pályáról nyert adatok alapján nincs okunk feltételezni, hogy a Hold bármely régiója gazdag lenne az általunk ismert vagy feltételezett kőzettípusoktól jelentősen eltérő kőzettípusokban. A Földön a legtöbb ércképző folyamat vízzel jár, ezért a Holdon nem számítanánk rejtett érclelőhelyekre. Ne feledjük, hogy ha több mint 400 holdi meteoritot robbantottak le a Holdról és találtak a Földön, akkor a Hold felszínének bármelyik pontján lehetnek kőzetek bármelyik másik pontról. Ezért az a tény, hogy az Apollo- és Luna-missziók “gyenge mintavételezést” végeztek a Hold felszínén, önmagában nem ok arra a gyanúra, hogy az általunk vizsgáltaktól jelentősen eltérő kőzetek léteznek a Hold mintavételezetlen pontjain. Az Apollo-missziók óta több tízezer holdi kőzetet és kődarabot tanulmányoztak. Nagyon valószínűtlen, hogy bármelyik, még fel nem talált holdi meteorit a benne található ásványok vagy geokémiai jellege tekintetében lényegesen eltérne az Apollo holdi kőzetektől és holdi meteoritoktól.

Hamisítványok voltak

Minden geotudós (és ezrek voltak a világ minden tájáról), aki tanulmányozta a holdmintákat, tudja, hogy aki azt hiszi, hogy az Apollo holdmintákat a Földön hozták létre a kormány összeesküvésének részeként, az nem sokat tud a kőzetekről. Az Apollo-minták egyszerűen túl jók. Önálló történetet mesélnek el egy bonyolultan összefonódó cselekménnyel, amely jobb, mint bármelyik összeesküvő által kitalált történet. Több mint 50 éve tanulmányozom a holdi kőzeteket és talajokat, és még egy holdi breccsát, holdi talajt vagy mare-bazaltot sem tudnék a laboratóriumban rosszul utánozni. És minden tiszteletem a kormányzati laboratóriumokban dolgozó okos kollégáimé, de a “kormányban” sem tudná senki megcsinálni, még most sem, hogy már tudjuk, milyenek a holdi kőzetek. A holdi minták arra utalnak, hogy rendkívül száraz környezetben keletkeztek, ahol lényegében nincs szabad oxigén és kicsi a gravitáció. Néhányuk felszínén becsapódási kráterek találhatók, és sokukon a nagy és kisebb meteoritbecsapódásokhoz kapcsolódó váratlan és bonyolult hatások sorozata látható. A holdi kőzetek és talajok a napszélből származó gázokat (hidrogén, hélium, nitrogén, neon, argon, kripton és xenon) tartalmaznak, amelyek izotóparánya eltér az ugyanezen gázok földi mintáktól. A kozmikus sugárzás által okozott kristálykárosodást tartalmaznak. A holdi vulkáni kőzetek kristályosodási kora, amelyet radioizotópos módszerekkel határoztak meg, idősebb, mint bármely ismert földi kőzeté. (Bárki, aki rájön, hogyan lehet ezt meghamisítani, Nobel-díjat érdemel.) Egyszerűbb és olcsóbb volt elmenni a Holdra és hazahozni néhány kőzetet, mint mindezeket a lenyűgöző tulajdonságokat a Földön létrehozni.

Maternidad y todo

Honnan tudjuk, hogy ez egy holdi kőzet?