Геологические процессы, как и ваша мама, несут основную ответственность за жизнь, как мы ее знаем, и, вероятно, за то, о чем вы не очень задумывались. Геологи интересуются геологической деятельностью, происходящей в Солнечной системе, потому что мы знаем, что эти процессы на Земле фундаментально сформировали ее структуру и способность поддерживать жизнь. Понимание того, как они функционируют на других планетах и лунах (когда они вообще существуют), помогает понять, как эти среды развивались и почему они выглядят так, как они. В течение десятилетий традиционное мышление заключалось в том, что Луна по сути является мертвой скалой в космосе. Но новый анализ данных эпохи Аполлона показывает, что эти выводы являются неточными. Луна все еще может быть геологически активной, вплоть до сегодняшнего дня.
Во время миссий Аполлона астронавты помещали сейсмометры на поверхность для измерения сейсмической активности. Сейчас сейсмометры давно молчат, но они отправляли данные за восемь лет, пока были активны. В процессе они записали 28 мелких лунных землетрясений. Однако в то время у нас не было достаточно данных, чтобы сопоставить эти землетрясения с конкретными особенностями самой Луны. Новый анализ данных позволил проследить восемь из землетрясений до предполагаемых эпицентров вблизи известных лунных геологических особенностей, известных как обрывы разломов. Излом разлома - это область, где земля в одной области перемещается вертикально относительно другой в результате геологических процессов, таких как землетрясения.
В новой статье в журнале Nature Geoscience обсуждаются эти результаты, которые в совокупности могут продемонстрировать, что Луна на самом деле не является геологически мертвым миром. Из аннотации:
Мы обнаружили, что эпицентры восьми приповерхностных землетрясений находятся в пределах 30 км от обломка разлома, на расстоянии ожидаемого сильного землетрясения. Из анализа сроков этих восьми событий мы обнаружили, что шесть произошло, когда Луна была на расстоянии менее 15 000 км от апогея. Аналитическое моделирование приливных сил, которые вносят вклад в текущее лунное напряженное состояние, показывает, что семь событий, близких к апогею, в пределах 60 км от уступа разлома происходят во время или около момента пиковых напряжений сжатия, когда события проскальзывания разлома наиболее вероятны. Мы пришли к выводу, что близость лунных землетрясений к разломам молодых толчков вместе с свидетельством нарушения реголита и движений валунов на обломках разломов и вблизи них убедительно свидетельствуют о тектонической активности Луны.
В отличие от Земли, на Луне отсутствует тектоника плит. Он не вулканический, как Ио или Венера (в настоящее время неизвестно, что Венера вулканически активна, но на планете больше вулканов, чем в любом другом месте Солнечной системы). Луна не подвергается криовулканизму, который мы наблюдали (криовулканы могли наблюдаться на Плутоне, Титане и Церере), и она не имеет регулярной активности ледяного гейзера, как Энцелад. Вместо этого любое продолжающееся лунное геологическое всплытие может быть вызвано медленным рассеиванием тепла от ядра Луны и приливными напряжениями, которые Земля создает на Луне, когда она вращается вокруг Земли. Тот факт, что эти лунные землетрясения происходят в апогее или около него, когда Луна наиболее удалена от нас, подразумевает, что они связаны с приливными силами, действующими под действием силы тяжести.
Как и у Земли, у Луны есть ядро, мантия и кора, но ядро Луны намного меньше и только частично жидкое (считается, что примерно 40 процентов лунного ядра затвердели). По мере того, как Луна охлаждается, она сжимается - и диаметр Луны за последние несколько сотен миллионов лет сократился примерно на 150 футов, согласно НАСА. Эта усадка создает «морщины» на коже Луны, за исключением того, что камень не гибкий. В конце концов, он ломается, образуя повреждения тяги.
«Наш анализ дает первое свидетельство того, что эти разломы все еще активны и, вероятно, вызывают лунные землетрясения сегодня, так как Луна продолжает постепенно охлаждаться и сжиматься», - сказал Томас Уоттерс, старший научный сотрудник Центра исследований Земли и планет при Национальном воздухе Смитсоновского института. Музей космонавтики в Вашингтоне. «Некоторые из этих землетрясений могут быть довольно сильными, около пяти по шкале Рихтера».
Кроме того, геология Меркурия, похоже, была сформирована подобными процессами, хотя и в более широком масштабе. Эти планеты, возможно, уменьшились на 1-7 км с момента образования, а гребни и морщины, обнаруженные на Меркурии, больше и обширнее, чем на Луне.
Президент Трамп говорил о возвращении НАСА на Луну и, возможно, о создании долгосрочной лунной базы на поверхности Луны. Эти результаты предполагают, что обследования при лунном землетрясении должны быть частью любого долгосрочного планирования, чтобы избежать любых связанных с этим рисков.