Lesbók Morgunblaðsins - 16.07.1969, Qupperneq 4

Séð inn í stórgíginn Kópemikus. Myndin er tekin í 50 km hæð yfir tunglinu úr tungiflauginni
Orbiter II. Neðst á myndinni sér yfiir gígbarminn, nokkru ofar sjást miðfjölUn í gígnum. Þau eru
um 600 m há eða svipuð og Vífilsfell yfix sjó. Rétt ofan við miðja mynd sjást brot- og sigstallax inn-
an á f jarlægari gígveggnum, og hálfan annan sent imetra frá vinstra jaðri, sést straumtunga niður
brekkur og telja ýmsir að þetta sé hraunslraumur.
f grein dr. Þorsteins Sæmunds
aoniar h'ér í blaðkuu hef-
ur tunglinu verið lýst í stór-
um dráttum eins og það er nú
þökikt og síðan rætt uim hánia
miklu vísindalegu þýðingu sem
rannisóknarstöð á turaglimu
murndi hafa. í þessari grein er
ætlunin að ræða frekar um
tuiraglið sjálft, efnin á því og í,
irarari gerð þess og hræringar,
m.a. eldgos. Eranfreimur verður
rætt um uppruna þess og hvaða
ranrasóknir muni verða gerðar
á því eftir lendingar og hvaða
vísindalegt gildi þær muni
væntanlega hafa.
Varðandi efnið á yfirborði
tunglsins er það löngu kunn-
ugt, að meðalendurkast sólar-
ljóss frá þvi er aðeáng um 7%
þegar Ijósið fellur hornrétt á
flöt. Það hljóta því að vera
æði dökk efni í yfirborðdirau,
enda er endurkastið mjög svip
að og frá dökkum hraunbreið-
um eða brunasandi. Ýmisum
fleiri stoðum hafur og verið
rennt undir þá akoðun með nán
ari greiningu tunglsljóssins, og
síðast en etóki sizt með beinum
efnagreiningum sem gerðar voru
í þremur lendingum bandarískra
tunglflauga af Surveyor-flotóki,
að efnasamsetningin svari sem
næst til basalts eða blá- og grá-
grýtis, það er hinna algengustu
hrauna á jörðinni. Af því
mætti þá aftur ætla að upp-
koma slíks efnis í eldgosum
hafi að minnsta kosti í fyrnd-
inni verið mjög mikil. Til þessa
benda og hinar víðáttumiklu
„hafa“-sléttur. Þær hljóta að
vera til orðnar eftir að mesta
loftsteinaregninu lauk, og aðal-
gígaþyrpingarnar af þeim upp-
runa voru til orðnar. „Höfin“
eru mjög pennilega sigin svæði
þar sem fornu gígirnir hafa
kaffærzt undir þykkri breiðu
af gosefnum.
Þannig hníga mikilvæg rök
að því að basaltkvika hafi að
minnsta kosti fyrr meir verið
undir yfirborði á tunglinu og
mikil gos átt sér stað og ýms-
ir telja að á myndum megi
greina mjög nýlega hraun-
strauma svo að gos kunni enn
að eiga sér þar stað í smáum
stíl. Hvaða hugmyndir getum
við þá gert okkur um innri
lög og ástand þeirra?
Fynst er að líta á meðaleðl-
isþunga tunglisins, 3,34. Þessi
eðlisþungi er áberandi líkur
eðlisþunga hins ytra möttuls
jarðar, sem er 3,3—3,4. Með
ytra möttlinum er átt við lög-
in undir iarðskorpunni og er
þar einmitt uppruni basalt-
hrauna jarðar.
Tvær stefnur eru uppi um
það úr hverju þessi mötullög
séu gerð, því þau eru mun eðl-
isþyngri en basaltið sem úr
þeim kemur. Eðlisþungi mött-
ulsins svarar mjög vel til kryst
alstegundar sem ólivín nefnist
og eæ jám- og miaigmiesíuim-
ríkari en basalt, en kísilsýru-
snauðari. Ýmis rlk hníga að því
að möttullinn sé gerður úr óli-
vini, en þá stiairadia m'emm frammi
fyrir þeim mikla vanda að
skýra hvernig út úr því megi í
gosum pressast hraunkvoða af
annarri samsetningu. Fyrir mitt
leyti get ég hvorki séð, hvermig
það má verða, né fallist á þær
skýringartilraunir sem mér eru
kunnar.
Hin stefnan er að minnsta
kosti við fyrstu sýn miklu að-
gengilegri. Hún byggiiis't á þeirri
staðreynd, að undir 10,000 bara
þrýstingi, sem svarar til um 30
km dýpis í jörðinni, breytist
basalt í nýtt samanpressað
ástand, sem er kallað eklógít.
Eðlisþungi þess er 3,5 en efna-
samsetningin náttúrlega hin
sama og basalts. Þessi hugmynd
mun upphaflega komin frá hin-
um mikla norska jarðefnafræð
ingi Goldschmidt, að minnsta
kosti hélt hann sig að henni.
Á grundvelli þessarar kenning-
ar er tilkoma basalthrauna
fjarska-einfalt mál: þegar
sprunga snöggopnast niður í
möttullög, minnkar þar þrýst-
ingur og eklógítið breytist í
basaltkviku og streymir upp
vegna þrýstingsins.
En á þessari kenningu eru
þó einnig fræðilegir hnöikrar,
sem ég get ekki farið út í, og
vísindamenn á þessu sviði hafa
því h'inm miesta áíhiuiga á að bora
niður í möttullög þar sem
grynnst er á þau, en það er
undir úthöfum.
Við snúum okkur nú aftur að
tunglinu og lítum á eklógít-
kenninguna. Á yfirborði tungls
ins er aðdráttaraflið eða þyngd-
im aJðeins 6. 'hiuti þeiss sem h/ún
er hér. Það þýðir, að sá þrýst-
ingur sem þarf til þess að bas-
alt breytist í eklógít næst ekki
fyrr en á 150—160 km dýpi.
Reikni maður þá með eðlis-
þunga 3,5 neðan þessara
marka en 2.9 ofan þeirra, kem-
ur út meðaleðlisþunginn 3,32,
og verður varla komizt nær
rétta giilld'iniu 3,34.
Einhver kynni nú að reka
augun í það að ég hefi ekki
miranzt á aukraa samþjöppuin efn
isins dýpra í tunglinu, en ég
hefi ekki gleymt þessu atriði.
Þrýstingurinn eykst nefnilega
aðeins 6-falt frá eklogítmörk-
unum og inn til tunglmiðju og
það eir þaulprófað mál með ára
tuga tilraunum, að slíkur þrýst-
ingur hefur hverfandi lítil áhrif
á venjulega samþjöppun fastra
eða fljótandi efna. í jörðinni
gegnir allt öðru máli, þar er
þrýstingurinn svo mikill að
jafnvel miðja vegu til jarð-
miðju, eykst eðlisþungi járns
frá 7,5 upp í 10—11.
Eklógítkenningin skýrir því
ágætlega eðlisþunga tunglsins
og velji maður hana, blasir við
sú merkilega niðurstaða, að
tunglið sé gert úr sama efni og
efri lög jarðar undir jarðskorp-
unni, eða nánar tiltekið, um
700 efstu kílómetrarnir. Er þá
tunglið afsprengi jarðar? Sé
svo verður fæðingin að hafa
gerzt, áður en meginlands-
skorpan myndaðist, því hún er
annars eðlis en basalt eða ekló
gít. Nú virðast rök hníga að
því fyrir rannsóknir síðari ára-
tuga, að meginlands skorpan
hafi ekki verið til á fyrsta
skeiði jarðar, heldur hafi hún
smám saman myndast með upp-
komu léttra efna, þ.e. kísilsýru-
ríkari, og því eru hér eklki ljón
á veginum, ef fæðingin varð í
bernsku jarðar.
Hér er raunar komin gömul
kenning um uppruna tunglsins.
George Darwin, sonur þess
Darwins sem þróunarkenning-
in er við kennd, varði miklum
hluta ævi sinnar í reikninga
þessu viðvíkjandi, en hann var
mikill stærðfræðingur. Darwin
koamst vissulega nærri því að
færa sönnur á þessa kenningu
og var hún um langt skeið tal-
in nærri örugg. Grundvallar-
hugsunin er einföld og snjöll,
og ég held að ég verði að víkja
að henni. Ef við gætum sett
ífæru í tunglið og dregið það
til jarðar og látið það samlag-
aist hieranii í eimin (hmiöltt mieS
óibneyfctri löiglutn, miuirudi sruún-
iragslhiraðiinin. aiulkast þammiig alð
sólarhrlmgurin n yrði rétt um
4 klukkustundir. Það hefði þá
verið snúningshraði móðurhnatt
arimis að álitá Dairwins. Nú
vilM svo eirLkeirunilaga tiH, að
taikli slílkiuir tonlötituir á sig iorm-
sveilfl'U, eitthivað í lílkimigu
við fallandi vatnsdropa, þá er
sveiflutíminn um 2 stundir eða
hálfur sólarhringur. Hugsum
okkur augnabliksbungu gagn-
stætt sól, þ.e. þar sam þá væri
flóð og flóðkraftur ýtti undir
hana. Nú tekur bungan að falla
en er taamin uipp 'aÆtur efltiir tvo
tímia og er þá Stödld beámt luiradiir
isótl og flóðlkrialflburiiran ýtiir enm
uinidár ihairua. í stu'ttu mlálá saigt
flóðkraftar mundu síauka sveifl
una og bar að mundi koma,
taldi Darwin, að slík sveiflu-
kryppa mundi losna frá jörð-
inni og verða að tunglinu. En
erfiðleikar þessarar kenningar
eru miklir og reyndar óviðráð-
anlegir. Kryppan sem hefði
losnað hefur alltof lítinn hliðar
hraða til þess að komast á
braut umhverfis jörðina, hún
mundi strax falla niður aftur,
og því hefur kenningin fallið í
uipplhiaifllegri mynid.
í þessari greiruaingerð var
reikmiaið rraeð óbreyttri lögium
jiairð'ar þótt snúmiinigdhiraði viæri
mium mieiri en nú. Eimmiig var
sðieppit í fiLóðhietmfliumnmmi þeim
hfflu'ta, sem sitaÆiar frá élhiriifium
sóll'ar ,en hamm er uim 6. hflnnb-
imm. Séu þeisisi altriiði bæð'i tekim
inm í reikminga fæst dálítið
aniruar smiúmiimig^hriaði móður-
hinattair, en hitt h'ölzt óhreytt
afð Ihiamm reálkmiast mium miimmi em
tifl þess þarf að efini mieigi loena
frá mióðuirihinietttimiuim og teomiast
á hæamit uim hiamm.
En það mó 'breyta feemmimig-
urnmi þanmiig að vamdimín leysisL
Sltóafl þá gierit máð fyrör að iraóð-
unthmiöltturiimm haifi í uipp(h/al£i smú
izt með aægum hraða til þess
að efinii geti losnað firá miðba/uig
hamis og komizt á braut um
(hiainm. — HaÆi þetta igeirslt
sv»o sníomimía í cmiynidiuiniair-
sögu jarðar, að enn var mikið
' af dreifðu efni, lofttegundum
og loftsteinum í rúminu um-
hverfis jarðbraut, mundu ein-
mitt tungl, eitt eða fleiri, hafa
tapað snúningsvægi af mót-
stöðu, en þó haldizt á braut
sölkuim flóðkrafta. Þannig hefði
hið upphaflega snúningsvægi
kerfisins minnkað — niður í
4 LESBÓK MORGUNBLAÐSINS
16. júlí 1969