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A seismic model of the lunar mantle and constraints on temperature and mineralogy

Gagnepain-Beyneix, Jeannine und Lognonné, Philippe und Chenet, Hugues und Lombardi, Denis und Spohn, Tilman (2006) A seismic model of the lunar mantle and constraints on temperature and mineralogy. Physics of The Earth and Planetary Interiors, 159 (3-4), Seiten 140-166. Elsevier. doi: doi:10.1016/j.pepi.2006.05.009. ISSN 0031-9201.

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Kurzfassung

We determine seismic profiles of the Moon’s interior using travel times obtained from a re-analysis of the Apollo data. Due to the limited number of quakes and stations, travel times errors were determined and used in the inversions. Our model has a mean crustal thickness of about 30 km in the region of the Apollo network, with a 10 km zone of brecciation below the crust. Mean values of seismic velocities in the upper mantle are rather well constrained and are in the range 7.6–7.8 and 4.35–4.45 km s<sup>−1</sup> for P and S waves, respectively. Velocity variations in the middle mantle are less well defined. In the zone of deep Moonquakes, below 740 km depth, velocities increase slightly to 8.15±0.23 and 4.5±0.10 km s<sup>−1</sup> for P and S waves, respectively. We analyse the seismic profile in term of mineralogy and temperature constraints. Our preferred models are a pyroxenite model for the upper mantle and a magnesian-rich model for the lower mantle, with increasing # Mg with depth. We find temperatures of about 1100 K (elastic lithosphere limit) and 1500 K (thermal lithosphere limit) for radii of about 1400 and 1000 km, respectively, and show that the lunar mantle is probably depleted in Th and U by at least 70% compared to an Earth reference value of 25.7 ppb U. For a crustal thickness of 40 km with a mean 1010 ppb Th concentration,we then find bulk Th and U abundances comparable to, and possibly lower than currently accepted terrestrial values.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/47116/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A seismic model of the lunar mantle and constraints on temperature and mineralogy
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Gagnepain-Beyneix, JeannineEquipe Etudes Spatiales et Planétologie, Institut de Physique du Globe de Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lognonné, PhilippeEquipe Etudes Spatiales et Planétologie, Institut de Physique du Globe de Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chenet, HuguesInstitut of Space and Astronautical Science, Sagamihara, JapanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lombardi, DenisInstitute of Geophysics, ETH Zurich Hoenggerberg, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Spohn, TilmanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2006
Erschienen in:Physics of The Earth and Planetary Interiors
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
Band:159
DOI:doi:10.1016/j.pepi.2006.05.009
Seitenbereich:Seiten 140-166
Verlag:Elsevier
ISSN:0031-9201
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Moo, Seismic methods, Planetology, Crust, Temperature
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HGF - Programmthema:W EW - Erforschung des Weltraums
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DLR - Forschungsgebiet:W EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - keine Zuordnung (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung
Hinterlegt von: Pieth, Susanne
Hinterlegt am:25 Jan 2007
Letzte Änderung:27 Apr 2009 13:28

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