Advertisement

The Modern Form of the Impact Hypothesis of Lunar Relief Formation

  • B. J. Levin
Chapter

Abstract

The “volcanic” hypothesis of lunar crater formation continues to be based on superficial analogies with terrestrial volcanoes and calderas. On the. contrary the impact or “meteoritij” hypothesis has greatly improved during the last decades. It gives a physical explanation of crater formation — explosions caused by impacts of planetesimals or “meteorites” on the lunar surface — and it is in accordance with modern knowledge on the origin and evolution of the Moon. The great role of igneous processes in formation of lunar maria and lava flooded craters is, of course, admitted but the impacts of planetesimals are regarded as triggers.

The author reckons that the Moon was accumulated in the vicinity of the Earth from the circumterrestrial cloud of solid bodies and particles. Later itmoved away in the course of thetidal evolution of the Earth-Moon system. Accordingly the bombardment of the Moon can be divided into three stages: a) the bombardment during the main accumulation of the Moon which lasted about 3–5 108 years; b) the bombardment during, the reces- sion of the Moon from the Earth which lasted about 1–2 · 109 years and c) the bombardment by asteroids and cometary nuclei, which continues till now.

The calculations of the thermal history of the Moon show that during the second stage the lunar interior melted and therefore the maria and lava flooded craters were formed. During the third stage the “postmare” craters were formed.

Several objections against the impact hypothesis can be removed if we take into account that many small craters are of secondary origin and are formed by the fall of lumps ejected at the explosive formation of large craters. Therefore they are concentrated on crater walls and light rays. This explains also the origin of crater chains.

Résumé

L’hypothèse volcanique de la formation des cratères lunaires continue de se baser sur des analogies superficielles avec les volcans et caldera terrestres. Par contre l’hypothèse “météorique”, ou l’hypothèse fondée sur les phénomènes des chocs, a fait de sérieux pro-grès au cours des dernières decades. Elle donne une explication physique de la formation des cratères (par les explosions dues aux chocs des planétésimales, ou “météorites”, contre la surface lunaire) et s’accorde avec les connaissances modernes sur l’origine et l’evolution de la Lune. On admet certainement le rôle essentiel des processus magmatiques pour la formation des mers lunaires et des cratères inondés par la’ lave. Toutefois les chocs des planétésimales sont considérés comme des phénomènes d’amorçage.

L’auteur de la présente communication estime que la Lune s’est formée au voisinage de la Terre à partir d’un essaim circumterrestre composé de corps et de particules solides. Plus tard elle s’est éloignée sous l’influence des marées aux cours de l’évolution du système Terre-Lune. En conformité avec ces vues le bombardement de la Lune peut étre divisé en trois stades: a) le bombardement aux cours de l’accumulation principale de la Lune, qui a duré environ 3–5 · 108 années; b) le bombardement pendant l’éloignement de la Lune qui a duré environ 1–2 · 109 années; c) le bombardement par les astéroitles et les noyaux des comètes qui continue encore à présent.

Les calculs de l’histoire thermique de la Lune montrent que pendant le deuxieme stade l’intérieur de la Lune atteint la température de fusion, ce qui explique laformation des mers et des cratères inondés. Dans le troisième stade ce sont des “postmare” cratères qui ont été formés.

On peut écarter certaines objections contre l’hypothèse des chocs, si l’on tient compte du fait que nombre de petits cratères sont d’une origine secondaire. Ils sont formés lors de la chute des blocs éjectés par formation explosive de grands cratères. C’est la raison pour laquelle ils se concentrent sur les bords des cratères ainsi que sur les rayons clairs. Cela explique en outre l’origine des chaînes de cratères.

Aбстрактный

Вулканическая гипотеза происхождения лунных кра-теров продолжает основываться на поверхностной аналогии с земными вулканами и кальдерами.В отличие от этого ударная, или “метеоритная”, гипотеза сильно прогрессировала за последние десятилетия.Она даeт физическое объяснение образования кратеров — взрывы, вызванные ударами планетезималей, или “метеоритов”,oлунную поверхность — и она находится в согла-сии с современными знаниями о происхождении и эволюции Луны. Конечно,признается большая роль внутренних процессов в формировании лунных морей и затопленных кратеров,но уда-ры планетезималий считаются спусковым механизмом.

Автор настоящего сообщения считает,что Луна аккумулировалась в окрестностях Земли из околоземного роя твердых твл и частиц.В дальнейшем она отодвинулась от Земли в ходе приливной эволюции системы Земля-Луна. В соответствии с этим бомбардировка Луны может быть разбита на три стадии: а) бомбардтровка во время основной аккумуля ции Луны,которая длилась около 3–5.108 лет; б)бомбардиров ка во время отодвижения Луны от Земли,которая длилась около 1–2 109лeт, и в)бомбардировка астероидами и ядрами комет, которая продолжается до настоящего времени.Расчеты терми-ческой истории Луны показывают,что во время второй стадии ведра Луны расплавились и потому образовались моря и зато-пленные кратеры.На третьей стадии образовались “послемор-ские” кратеры.

Ряд возражений против ударной гипотезы может быть устранен если принять во внимание, что многие небольшие кратеры име-ют вторичное происхождение — они образованы при падении глыб,выброшенных при взрывном образовании больших крате-ров. Поэтому они концентрируются на валах кратеров и на светлых лучах.Это объясняет также происхождение цепочек кратеров.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1).
    Alter, D., P. A. S. P. 69, 533 (1957).Google Scholar
  2. 2).
    Arthur, D. W. G., J. B. A. A. 64, 127 (1954).Google Scholar
  3. 3).
    Baldwin, R. B., The Face of the Moon (Chicago Univ. Press, 1949 ).Google Scholar
  4. 4).
    Dietz, R. S., Sci. Amer. 205, 50 (1961).CrossRefGoogle Scholar
  5. 5).
    Giamboni, L. A., Ap. J. 130, 324 (1959).ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. 6).
    Gifford, A. C., New Zealand J. Sci. Tech. 7, 129 (1928).Google Scholar
  7. 7).
    Gilbert, G. K., Bull. Phil. Soc. Wash. 12, 241 (1893).Google Scholar
  8. 8).
    Green, J., Proc, Lunar a. Planet. Colloq. 1, 1 (1959).Google Scholar
  9. 9).
    Khabakov, A. V., Basic Questions of the History of Evolution of the Moon’s Surface (in Russ.) (Moscow, 1949 ). Ch. 7 in The Moon A. Markov ed. ( Pergamon Press, London, 1960 ).Google Scholar
  10. 10).
    Kuiper, G. P., Vistas in Astronautics 2, 273 (1959).Google Scholar
  11. 11).
    Levin, B. J., The Moon (Proc. IAU Symp. N14), 157 (Acad. Press, New York and London, 1962).Google Scholar
  12. 12).
    Levin, B. J. and Mayeva, S. V., Doklady Acad. Sci. USSR 133, 44 (1960)Google Scholar
  13. 13).
    Öpik, E., Irish A. J. 5, 34 (1960).Google Scholar
  14. 14).
    Ruskol, E. L., A. J., USSR, 37, 609; The Moon (Proc. IAU Symp. N 14), 149 (Acad. Press, New York and London, 1962).Google Scholar
  15. 15).
    Saari, J. M. and Shorthill, R. W., A. J. 66, 52 (1961).ADSCrossRefGoogle Scholar
  16. 16).
    Safronov, V. S., Problems of Cosmogony (in Russ.) 6, 63 (1958).Google Scholar
  17. 17).
    Shoemaker, E. M., Ch. 8 in Physics and Astronomy of the Moon Zd. Kopal ed. (1961).Google Scholar
  18. 18).
    Shoemaker, E. M. and Hackman, R. J., Preprint, 7th Annual Meeting Amer. Astronaut. Soc. (1961).Google Scholar
  19. 19).
    Urey, H. G., Vistas in Astronomy 2, 1667 (1956).ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. 20).
    Urey, H. C., Ap. J. 132, 502; Proc. Int. Space Science Symp., Nice, 1114 (1960).Google Scholar
  21. 21).
    Wegener, A., Die Entstehung der Mondkrater (Braunschweig, 1921).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Wien 1964

Authors and Affiliations

  • B. J. Levin
    • 1
  1. 1.O. J. Schmidt Institute of Physics of the EarthU. S. S. R. Academy of SciencesMoscowUSSR

Personalised recommendations