剑桥大学
阿波罗10号拍摄的莫尔特克陨石坑的侧视图
信用:公共领域 科学家们已经展示了岩浆“泥泞”海洋的冻结可能是月球地壳组成的原因
来自剑桥大学和里昂高等师范学院的科学家们提出了一种新的结晶模型，在这种模型中，随着月球“雪泥”冻结和凝固，晶体在液态岩浆中悬浮了数亿年
研究结果发表在《地球物理评论快报》杂志上
五十多年前，阿波罗11号宇航员从月球高地收集样本
这些肉眼可见的月球大而苍白的区域是由被称为斜长岩的相对较轻的岩石组成的
斜长岩形成于月球历史的早期，在4
3和4
50亿年前
类似的斜长岩，由岩浆结晶形成，可以在地球上的岩浆房化石中找到
然而，要生产月球上发现的大量斜长岩，需要一个巨大的全球岩浆海洋
科学家认为，月球是在两颗原行星或胚胎世界相撞时形成的
这两颗原行星中较大的成为地球，较小的成为月球
这次碰撞的结果之一是月球非常热——热到它的整个地幔都是熔融的岩浆，或者说是岩浆海洋
“自阿波罗时代以来，人们一直认为月球地壳是由漂浮在液态岩浆海洋表面的轻钙长石晶体形成的，而较重的晶体则凝固在海底，”来自里昂高等师范学院的Chloé Michaut说
“这个‘漂浮’模型解释了月球高地可能是如何形成的
" 然而，自从阿波罗任务以来，许多月球陨石已经被分析，月球表面已经被广泛研究
月球斜长岩的成分似乎比最初的阿波罗样品更不均匀，这与液体海洋是所有斜长岩的共同来源的漂浮假设相矛盾
斜长岩的年龄范围——超过2亿年——很难与本质上是液态岩浆的海洋相调和，这种岩浆的典型凝固时间接近1亿年
“考虑到月球上斜长岩的年龄和成分范围，以及我们对晶体如何在凝固的岩浆中沉淀的了解，月球地壳一定是通过其他某种机制形成的，”合著者、剑桥应用数学和理论物理系的杰罗姆·纽菲尔德教授说
Michaut和Neufeld开发了一个数学模型来识别这种机制
在月球重力较低的情况下，晶体很难沉淀，尤其是当受到对流岩浆海洋的强烈搅动时
如果晶体作为晶体浆料保持悬浮，那么当浆料的晶体含量超过临界阈值时，浆料变得粘稠，并且变形变慢
这种晶体含量的增加最显著地发生在地表附近，在那里，粘稠的岩浆海洋被冷却，导致一个热的、混合良好的粘稠内部和一个缓慢移动的、富含晶体的月球“盖子”
纽菲尔德说:“我们认为，月球地壳就是在这个停滞的‘盖子’中形成的，因为轻质、富含钙长石的熔体从下面对流的结晶泥浆中渗透出来。”
“我们认为早期岩浆海洋的冷却驱动了如此剧烈的对流，以至于晶体仍然悬浮在泥浆中，就像泥浆机器中的晶体一样
" 丰富的月球表面岩石可能形成于盖子内的岩浆房，这解释了它们的多样性
结果表明，月球地壳形成的时间尺度为几亿年，这与月球斜长岩的观测年龄相对应
系列岩浆作用最初被认为是月球斜长岩形成的可能机制，但slushy模型最终将这一观点与全球月球岩浆海洋的观点相一致
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