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Heat conduction calculation for a model of the surface of the moon

1971; Elsevier BV; Volume: 14; Issue: 11 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(71)90051-2

1879-2189

Mei-Kao Liu, Forman A. Williams,

Scientific Research and Discoveries

Four layers, a dust layer, an anorthosite layer, a basalt layer and a dunite layer, have been used to model the surface of the Moon 4·6 billion years ago. The equations describing heat conduction with or without radioactive heating have been written and Laplace transform techniques have been applied. The thermal history of the imbedded basalt-like material has been found by numerical inversion of the Laplace transform. The objective of the present analysis is to determine whether the solidification of the basalt could be delayed about 1 billion years to produce the observed age difference between the dust and the crystalline rocks found on the surface of the Moon. Quatre couches, une couche de poussière, une couche d'anorthosite, une couche de basalte, et une couche de dunite ont été utilisées comme éléments de la surface lunaire il y a 4,6 billions d'années. Les équations qui décrivent la conduction de chaleur avec ou sans chauffage radioactif ont été écrites et les techniques de la tranformation de Laplace ont été appliquées. L'histoire thermique d'un matériau de type basalte a été trouvée par inversion numérique de la transformée de Laplace. L'objectif de la présente analyse est de déterminer si la solidification du basalte pouvait être retardée d'environ un billion d'années pour réaliser la différence d'âge observée entre la poussière et les roches cristallines trouvées sur la surface de la lune. Vier Schichten, eine Staub-Schicht, eine anorthosite-Schicht, eine Basalt-Schicht und eine dunite-Schicht, wurden für ein Modell verwendet, das die Mondoberfläche vor 4,6 Milliarden Jahren repräsentiert. Die beschreibenden Differentialgleichungen für die Wärmeleitung wurden mit und ohne Strahlungsterm aufgestellt und mit Hilfe der Laplace-Transformation gelöst. Durch numerische Rücktransformation der Lösung konnte die “thermische Lebensgeschichte” des eingebetteten basaltähnlichen Materials wiedergegeben werden. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung ist die Klärung der Frage, ob sich der Erstarrungsvorgang des Basalts über 1 Milliarde Jahre hinziehen konnte, um damit das beobachtete unterschiedliche Alter zwischen Staub und den kristallinen Gesteinen auf der Oberfläche des Mondes zu erklären.