Lunar magma ocean
ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર (એલ. એમ. ઓ.) એ પીગળેલા ખડકનું સ્તર છે જે ચંદ્રની સપાટી પર હાજર હોવાનું માનવામાં આવે છે. ચંદ્રની રચનાના સમયથી (આશરે 4.5 અથવા 4.4 અબજ વર્ષ પહેલાં) ચંદ્ર પર ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર હાજર હોવાની શક્યતા છે. તે પ્રોટો-અર્થ અને અન્ય ગ્રહોની વચ્ચેની વિશાળ અસર પછી ચંદ્રની પ્રમાણમાં ઝડપી રચનાનું થર્મોડાયનેમિક પરિણામ છે. જેમ જેમ ચંદ્ર વિશાળ અસરથી કાટમાળમાંથી બહાર આવ્યો, ગુરુત્વાકર્ષણીય સંભવિત ઊર્જાને ઉષ્મીય ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવી. ચંદ્રની ઝડપી વૃદ્ધિને કારણે (લગભગ એક મહિનાથી એક વર્ષમાં), ચંદ્રની સપાટી દ્વારા ઊર્જાને ઉષ્મીય રીતે ફેલાવવા માટે પૂરતો સમય ન હોવાને કારણે ઉષ્મીય ઊર્જા ફસાઈ ગઈ હતી. ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની અનુગામી થર્મોકેમિકલ ઉત્ક્રાંતિ ચંદ્રના મોટા પ્રમાણમાં એનોર્થોસાઇટિક પોપડો, યુરોપિયમ વિસંગતતા અને KREEP સામગ્રીને સમજાવે છે. ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની શરૂઆત 1970માં બે જૂથો દ્વારા એપોલો 11 નમૂના સંગ્રહમાં મળેલા એનોરથોસિટિક ખડકના ટુકડાઓનું વિશ્લેષણ કર્યા પછી કરવામાં આવી હતી. વુડ એટ અલ. તેમના વિશ્લેષણ માટે જથ્થાબંધ નમૂના 10085 ના ટુકડાઓનો ઉપયોગ કર્યો. એપોલો કાર્યક્રમ દરમિયાન જોવા મળતા ફેરોન એનોર્થોસાઇટ ખડકો મુખ્યત્વે (90 ટકાથી વધુ) ખનિજ પ્લેજિયોક્લેઝથી બનેલા છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ચંદ્ર પર જોવા મળતા ફેરોન એનોર્થોસાઇટ ખડકોમાં પ્લેજિયોક્લેઝ (એટલે કે એનોર્થાઇટ) ના કેલ્શિયમ (Ca) અંતિમ સભ્યનો સમાવેશ થાય છે. આ સૂચવે છે કે ચંદ્રના ઓછામાં ઓછા ઉપલા સ્તરો ભૂતકાળમાં ચંદ્ર એનોર્થોસાઇટ્સની શુદ્ધતા અને એનોર્થાઇટમાં સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ સ્ફટિકીકરણ તાપમાન હોવાના કારણે પીગળ્યા હતા. પ્રારંભિક સ્થિતિ ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની પ્રારંભિક સ્થિતિને ધ્યાનમાં લેતી વખતે ત્રણ મહત્વપૂર્ણ પરિમાણો છેઃ રાસાયણિક રચના, ઊંડાઈ અને તાપમાન. આ ત્રણ પરિમાણો મોટે ભાગે થર્મોકેમિકલ ઉત્ક્રાંતિને નિર્ધારિત કરે છે. ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર માટે, આ દરેક પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓ સાથે અનિશ્ચિતતાઓ સંકળાયેલી છે. એક લાક્ષણિક પ્રારંભિક રાસાયણિક રચના છે 47.1% SiO2,33.1% MgO, 12.0% FeO, 4.0% Al2O3, અને 3% CaO (અન્ય અણુઓના નાના યોગદાન સાથે), પ્રારંભિક ઊંડાઈ 1,000 કિમી અને મૂળભૂત તાપમાન 1,900 K. પ્રારંભિક રાસાયણિક રચના અને ઊંડાઈ ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની પ્રારંભિક રાસાયણિક રચનાનો અંદાજ વર્તમાન ચંદ્ર પોપડાની રાસાયણિક રચના અને જાડાઈ સાથે ચંદ્રના નમૂનાઓના રસાયણશાસ્ત્ર પર આધારિત છે. કોમ્પ્યુટર મોડેલિંગ હેતુઓ માટે, પ્રારંભિક રાસાયણિક રચનાને સામાન્ય રીતે SiO2, MgO, FeO, Al2O3 અને CaO જેવા મૂળભૂત અણુઓની પ્રણાલીના આધારે વજન ટકાવારી દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સાહિત્યમાંથી ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની સાત પ્રારંભિક રાસાયણિક રચનાઓ જમણી બાજુની આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવી છે. આ રચનાઓ સામાન્ય રીતે પૃથ્વીના આવરણની રચના જેવી જ હોય છે, જેમાં મુખ્ય તફાવત કેટલાક (દા. ત., ટેલર આખા ચંદ્ર) અથવા પ્રત્યાવર્તન તત્વોની કોઈ વૃદ્ધિ (દા. ત., ચંદ્ર આદિમ ઉચ્ચ આવરણ) નથી. ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની અંદાજિત પ્રારંભિક ઊંડાઈ 100 કિમીથી લઈને ચંદ્રની ત્રિજ્યા સુધી બદલાય છે. સ્ફટિકીકરણ ક્રમ ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરમાંથી સ્ફટિકીકરણ પામતા ખનિજોનો ચોક્કસ ક્રમ ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની પ્રારંભિક સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે. રાસાયણિક રચના, ઊંડાઈ અને તાપમાન). આદર્શ બોવેનની પ્રતિક્રિયા શ્રેણીને અનુસરીને, ઓલિવાઇન સામાન્ય રીતે પહેલા સ્ફટિકીકરણની અપેક્ષા રાખે છે, ત્યારબાદ ઓર્થોપાયરોક્સિન આવે છે. આ ખનિજો આસપાસના મેગ્મા કરતાં વધુ ગાઢ હોય છે અને આમ ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરના તળિયે ડૂબી જાય છે. જેમ કે, ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર શરૂઆતમાં તળિયેથી ઉપર સુધી મજબૂત થવાની અપેક્ષા છે. ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરનો લગભગ 80 ટકા ભાગ સ્ફટિકીકરણ પામ્યા પછી, ખનિજ પ્લેજિયોક્લેઝ અન્ય ખનિજો સાથે સ્ફટિકીકરણ પામે છે. ખડકો કે જે મુખ્યત્વે પ્લેજિયોક્લેઝ (એટલે કે, એનોર્થોસાઇટ) થી બનેલા હોય છે અને ચંદ્રની સપાટી તરફ તરતા હોય છે જે ચંદ્રનું આદિકાળનું પોપડું બનાવે છે. સમયગાળો ચંદ્રની રચના પછી ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર દસથી લાખો વર્ષો સુધી ટકી શકે છે. ચંદ્ર કેલ્શિયમ-એલ્યુમિનિયમ-સમૃદ્ધ સમાવેશ (સી. એ. આઈ.) પછી 52 થી 152 મિલિયન વર્ષોની વચ્ચે રચાયો હોવાનો અંદાજ છે, જે સૌરમંડળમાં સૌથી જૂના જાણીતા ઘન પદાર્થો છે જે તેની 4.567Ga વય માટે પ્રોક્સી તરીકે કામ કરે છે. ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરની રચનાનો ચોક્કસ સમય કંઈક અંશે અનિશ્ચિત છે. અંતિમ બિંદુઓ ફેરોન એનોર્થોસાઇટ (FAN) નમૂના 60025 (4.360 ± 0.003 Ga) ની ઉંમર અને યુઆર-KREEP (4.368 ± 0.029 Ga) ની અંદાજિત ઉંમર દ્વારા સૂચવી શકાય છે. જો ચંદ્રની રચના વહેલી થઈ હોય (એટલે કે, સૌર મંડળની રચનાના 5 કરોડ 20 લાખ વર્ષ પછી) અને બંને નમૂનાઓ સંપૂર્ણ ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરના સ્ફટિકીકરણને સૂચવે છે, તો ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર લગભગ 15 કરોડ 50 લાખ વર્ષ સુધી ચાલ્યો હોત. આ કિસ્સામાં, કોમ્પ્યુટર મોડેલો દર્શાવે છે કે ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરના સ્ફટિકીકરણને લંબાવવા માટે એક અથવા વધુ ઉષ્મા સ્ત્રોતો (જેમ કે ભરતી ગરમી) જરૂરી છે. જો ચંદ્ર મોડેથી રચાયો હોય (એટલે કે, સૌર મંડળની રચનાના 15.2 કરોડ વર્ષ પછી) તો ફરીથી ફેરોન એનોર્થોસાઇટ નમૂનાનો ઉપયોગ કરીને 60025ની ઉંમર અને યુઆર-ક્રીપની અંદાજિત ઉંમરનો ઉપયોગ કરીને, ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર લગભગ 55 કરોડ વર્ષ સુધી ચાલ્યો હતો. એટલે કે ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર એક અથવા વધુ વધારાના ઉષ્મા સ્ત્રોતો દ્વારા લાંબો સમય સુધી ચાલ્યો ન હતો. ભૂતકાળમાં, ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરનો સમયગાળો નક્કી કરવા માટે સૌથી જૂના અને સૌથી નાના ફેરોન એનોર્થોસાઇટ નમૂનાઓ વચ્ચેના વય તફાવતનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો. નમૂનાની ઉંમરની મોટી ભૂલોને કારણે અને અસરો દ્વારા અમુક નમૂનાની ઉંમરને ફરીથી સેટ કરવાને કારણે આ સમસ્યાજનક હતું. દાખલા તરીકે, સૌથી જૂનો ફેરોન એનોર્થોસાઇટ નમૂનો 47016 છે જેની એસ. એમ.-એન. ડી. ઉંમર 4.56 ± 0.07 જી. એ. છે અને સૌથી નાનો 62236 છે જેની એસ. એમ.-એન. ડી. ઉંમર 4.29 ± 0.06 જી. એ. છે. આ વય વચ્ચેનો તફાવત 270 મિલિયન વર્ષ છે. આનો ફરીથી અર્થ એ થશે કે ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગરમાં ભરતીની ગરમી જેવા વધારાના ગરમીના સ્ત્રોત હતા. એપોલો 14 નમૂનાઓનું ઝિર્કોન વિશ્લેષણ સૂચવે છે કે ચંદ્રની પોપડો 4.51 ± 0.01 અબજ વર્ષો પહેલા અલગ પડી હતી, જે સૂર્યમંડળની શરૂઆતના 5 કરોડ વર્ષ પછી ચંદ્રની રચના સૂચવે છે. પુરાવાઓને રદિયો આપવો એ ચંદ્ર મેગ્મા મહાસાગર મોડેલના વૈકલ્પિક નમૂનાઓમાંનું એક સીરીયલ મેગ્મેટિઝમ મોડેલ છે. સંદર્ભો પૂર્વ-નેક્ટેરિયન ચંદ્રનું ભૂસ્તરશાસ્ત્ર