Вулканізм на Місяці представлений наявністю вулканів, пірокластичних відкладень і великих на місячній поверхні. Вулкани, як правило, мають форму невеликих куполів і конусів, які утворюють великі вулканічні комплекси та ізольовані споруди. Кальдери, великомасштабні провали, які зазвичай утворюються наприкінці епізоду вулканічного виверження, надзвичайно рідкісні на Місяці. Місячні пірокластичні відкладення є результатом фонтанних вивержень лави з летких базальтових магм, які швидко піднімаються з глибинних мантійних джерел і вивергаються у вигляді бризок магми, утворюючи крихітні скляні кульки. Однак вважається, що на Місяці також існують пірокластичні відкладення, утворені менш поширеними небазальтовими вибуховими виверженнями. Місячні лавові рівнини покривають великі смуги поверхні Місяця і складаються в основному з об'ємних базальтових потоків. Вони містять низку вулканічних особливостей, пов'язаних із охолодженням лави, включаючи лавові тунел, та .

Протягом більшої частини своєї історії Місяць був вулканічно активним, а перші вулканічні виверження відбулися приблизно 4,2 мільярда років тому. Вулканізм був найбільш інтенсивним між 3,8 і 3 мільярдами років тому, за цей час утворилася значна частина місячних лавових рівнин. Спочатку вважалося, що ця діяльність зникла близько 1 мільярда років тому, але останні дані свідчать про те, що вулканізм меншого масштабу міг статися за останні 50 мільйонів років. Сьогодні на Місяці немає діючих вулканів, хоча під поверхнею Місяця може зберігатися значна кількість магми.

Ранні враження У 1610 році італійський астроном Галілео Галілей неправильно витлумачив місячні лавові рівнини як моря під час спостереження за Місяцем через ранній телескоп. Тому Галілей назвав їх maria за латинським словом «моря». У 1665 році британський хімік Роберт Гук вперше припустив, що чашоподібні западини, розташовані по всьому місячному ландшафту, є вулканами. Їхнє вулканічне походження підтверджувалося їх схожістю з кратерами Флегрейських полів в Італії, хоча й набагато більшими. Французький астроном припустив, що місячні кратери були зруйнованими вулканічними куполами, які випустили всі свої гази. П'єр-Сімон Лаплас, інший французький астроном, у 18 столітті припустив, що метеорити — це вулканічні снаряди, викинуті з місячних кратерів під час великих вивержень. Британський астроном Вільям Гершель в одній зі своїх ранніх робіт стверджував, що наприкінці 1700-х років бачив три вулкани на Місяці, які пізніше виявились .

Походження місячних кратерів залишалося суперечливим протягом першої половини 20-го століття, прихильники вулканів стверджували, що яскраві промені, що розходяться віялом з деяких кратерів, були смугами вулканічного попелу, подібними до тих, що знаходяться на горі в Японії. Астрономи також повідомили про спалахи світла та червоні хмари над кратерами Альфонс і Аристарх. Докази, зібрані під час програми «Аполлон» (1961—1972) і з безекіпажних космічних кораблів того ж періоду, переконливо довели, що зіткнення з метеоритом або зіткнення з астероїдами для більших кратерів було джерелом майже всіх місячних кратерів, і, як наслідок, більшості кратерів на інших тілах також.

Особливості поверхні

Вулканізм є найбільш домінуючим після ударних кратерів процесом, який змінив місячну кору. Значна частина цієї модифікації збереглася через відсутність тектоніки плит на Місяці, так що місячна поверхня змінювалася незначно протягом геологічної історії Місяця. Місячний вулканізм здебільшого обмежується видимою стороною Місяця, де базальтові лавові рівнини є домінуючою вулканічною структурою. Навпаки, позитивні топографічні особливості, такі як куполи, конуси та щити, представляють лише крихітну частку записів про місячні вулкани. По обидва боки Місяця виявлено вулкани та лавові рівнини.

Місячні моря

Місячні моря — це великі базальтові рівнини, які займають понад 15 % поверхні Місяця. Це найбільш очевидні вулканічні об'єкти на Місяці, які неозброєним оком виглядають як темні топографічні об'єкти. Багато з них, як правило, покривають дно великих ударних басейнів і, отже, зазвичай мають круглий контур, а деякі менші моря заповнюють дно ударних кратерів. Розміри великих місячних осередків коливаються від 200 км приблизно до 1400 км, і перевершує їх лише більший Океан Бур, який має діаметр приблизно 2590 км. Зазвичай вони мають товщину від 500 м до 1500 м, з індивідуальними потоками лави від 10 до 20 м завтовшки. Це свідчить про те, що кожне море є продуктом кількох накладених одна на одну еруптивних подій.

Вік базальтів морів був визначений як за допомогою прямого радіоізотопного датування, так і за допомогою техніки підрахунку кратерів. Радіоізотопний вік коливається приблизно від 3,16 до 4,2 мільярда років, тоді як наймолодший вік, визначений підрахунком кратерів, становить приблизно 1,2 мільярда років. Тим не менш, більшість морських базальтів, здається, вивергалися приблизно від 3 до 3,5 мільярдів років тому. Кілька базальтових вивержень, які відбулися на зворотному боці Місяця, є давніми, тоді як наймолодші потоки знаходяться в межах Океана Бур на видимому боці. У той час як багато базальтів або вивергалися в низинних імпактних басейнах, або впадали в них, найбільший простір вулканічних одиниць, Океан Бур, не відповідає жодному відомому імпактному басейну.

Причина того, що морські базальти переважно розташовані на видимій півкулі Місяця, все ще обговорюється науковим співтовариством. На підставі даних, отриманих від місії Lunar Prospector, виявляється, що велика частина місячного запасу елементів, що виробляють тепло (у формі KREEP), розташована в регіонах Океану Бур і басейну Моря Спокою, унікальної геохімічної провінції, яку зараз називають як Procellarum KREEP Terrane. Хоча посилення виробництва тепла в Procellarum KREEP Terrane, безперечно, пов'язане з довговічністю та інтенсивністю вулканізму, виявленого там, згоди щодо механізму, за допомогою якого KREEP зосередилися в цьому регіоні, немає.

Приклади

НазваШиротаДовготаДіаметрМоре Південне47.77° S91.99° E996.84 кмМоре Пізнане10.53° S22.31° W350.01 кмМоре Криз16.18° N59.1° E555.92 кмМоре Достатку7.83° S53.67° E840.35 кмМоре Холоду57.59° N0.01° E1446.41 кмМоре Гумбольдта56.92° N81.54° E230.78 кмМоре Вологості24.48° S38.57° W419.67 кмМоре Дощів34.72° N14.91° W1145.53 кмМоре Мрії33.25° S164.83° E282.2 кмМоре Крайове12.7° N86.52° E357.63 кмМоре Москви27.28° N148.12° E275.57 кмМоре Нектару15.19° S34.6° E339.39 кмМоре Хмар20.59° S17.29° W714.5 кмМоре Східне19.87° S94.67° W294.16 кмМоре Ясності27.29° N18.36° E674.28 кмМоре Сміта1.71° N87.05° E373.97 кмМоре Спокою8.35° N30.83° E875.75 кмМоре Парів13.2° N4.09° E242.46 км

Вулкани На Місяці є кілька куполів і конусів, але ці елементи, ймовірно, сформувалися інакше, ніж на Землі. Оскільки сила тяжіння на Місяці становить лише одну шосту від земної, місячний вулканізм здатний вивергати набагато далі, через що небагато накопичується біля жерла. Замість вулканічного конуса такі місячні виверження повинні утворювати широкий тонкий шар навколо жерла. На Землі лавові куполи утворюються з дуже в'язких, тістоподібних лав. Базальтові лави більш рідкі й мають тенденцію утворювати широкі плоскі потоки лави. На Місяці більшість куполів і конусів зроблені з базальтів. Як наслідок, навряд чи вони утворилися, як земні куполи з товстих небазальтових лав. Натомість місячні куполи та конуси можуть позначати місця, де вивержені базальти були ледве розплавлені.

Місячні куполи рідко зустрічаються окремо. Натомість вони частіше утворюються групами на місячних лавових рівнинах. Яскравим прикладом є пагорби Маріус, один із найбільших вулканічних комплексів на Місяці. Вони складаються з кількох конусів і куполів, які займають вершину широкої топографічної хвилі, яка може бути місячним еквівалентом щитового вулкана. Комплекс піднімається на 100—200 м від навколишніх рівнин і утворює лавове плато площею . Всього були ідентифіковані 59 конусів і 262 куполи діаметром від 2 до 25 км.

Гора Рюмкера — це менший комплекс, схожий на пагорби Маріус. Вона складається з плато площею приблизно і піднімається на 200—1300 м над навколишньою поверхнею. У гори Рюмкера виявлено три основні базальтові одиниці віком від 3,51 до 3,71 мільярда років, хоча наймолодші вулканічні елементи можуть бути крутими куполами на поверхні плато, оскільки вони демонструють ознаки активності до ератосфенівського періоду. Понад 20 куполів перекривають плато і є найвидатнішими вулканічними формами рельєфу гори Рюмкера.

Куполи Грюітхейзен на північному заході Маре Імбріум складаються з двох вулканічних споруд: на півночі та на півдні. Вони розташовані на краю ударного кратера і відрізняються кольором від навколишніх скель. Куполи можуть бути рідкісним випадком небазальтового вулканізму на Місяці. , купол приблизно трикутної форми на південній околиці Океана Бур, є ще одним прикладом рідкісного небазальтового місячного вулкана. Він складається з матеріалу з високим вмістом кремнію, який вивергся приблизно 3,5-3,7 мільярда років тому з жерл уздовж північно-східних, північно-західних і південно-західних розломів.

 — неморський об'єкт шириною 25 км і довжиною 35 км довгий на зворотному боці Місяця. Він відрізняється від інших місячних вулканічних об'єктів завдяки розвиненій літології, регіональному тектонічному положенню, його розташуванню поблизу північного полюса, далеко від Procellarum KREEP Terrane та його нещодавньому зв'язку з ендогенною водою. У середині вулканічного комплекса Комптона-Белковича лежить западина неправильної форми, обмежена , яка, як вважають, є кальдерою. На захід розташована особливість поверхні Західний Купол приблизно 10 км шириною і 18 км довжиною. Вулканічний конусоподібний об'єкт, який називається Східний купол, розташований поблизу східного краю кальдери. Він має напрямок більш-менш з півночі на південь, розміром 12 км завдовжки і 7 км завширшки. Трохи на північ від кальдери є територія під назвою Маленький купол, 500 м у діаметрі. Далі на північ розташований витягнутий купол, орієнтований з півночі на південь, званий Середнім куполом. Він 2,5 км завдовжки і 0,6 км завширшки. І Маленький Купол, і Середній Купол мають валуни на вершині, які можуть бути . Великий купол, також відомий як Північний купол, знаходиться далі на північ на краю вулканічного комплекса Комптона-Белковича. Він має 2,5 км в діаметрі з поглибленням у верхній частині. Частотний розподіл невеликих розмірів кратерів дав непереконливі результати щодо часу вулканізму комплекса Комптона-Белковича, з віком від менше 1 мільярда років до більше 3 мільярдів років.

Лавові тунелі

Хоча про існування лавових тунелів на Землі було відомо давно, лише відносно недавно було підтверджено, що вони існують і на Місяці. Інколи про їхнє існування свідчить наявність «просвіту», місця, де дах тунелю зруйнувався, залишивши круглий отвір, який можна спостерігати за допомогою орбітальних апаратів Місяця. Область, де проявляється лавовий тунель, — це регіон пагорбів Маріус. У 2008 році японський космічний корабель «Кагуя» зміг виявити отвір лавового тунелю в цій області. Просвіт було сфотографований детальніше в 2011 році орбітальним апаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, на якому видно як яму шириною 65 метрів, так і дно ями приблизно 36 м глибиною. У Морі Ясності також можуть бути лавові тунелі.

Місячні лавові тунелі потенційно можуть служити місцями для проживання людей. Тунелі більше 300 м у діаметрі можуть існувати під 40 м або більше базальту зі стабільною температурою . Ці природні тунелі забезпечують захист від космічної радіації, сонячної радіації, метеоритів, мікрометеоритів і викидів від ударів. Вони ізольовані від екстремальних коливань температури на поверхні Місяця і можуть забезпечити стабільне середовище для мешканців.

Пірокластичні відкладення