Луна, на первый взгляд, может показаться спокойным и неподвижным объектом в ночном небе. Однако даже естественному спутнику Земли для работы требуется будильник. И если людям, живущим рядом с вами кажется, что по утрам вы мрачны и нелюдимы, можете их успокоить: по меньшей мере, вы не устраиваете лунотрясений. Что это такое и какие эксперименты ставили на Луне, читайте в статье.
Термические лунные землетрясения - это загадочные сейсмические колебания, которые возникают на ее поверхности и каким-то образом связаны с сменой дня и ночи на Луне. Точный механизм их возникновения до сих пор остается неизвестным. Более того, извержения вулканов, выбросы газов и мощные лунотрясения происходили на Луне 3,7–2,5 миллиарда лет назад, и с тех пор спутник Земли стал совершенно инертен с геологической точки зрения.
Тем не менее, ученые из Калифорнийского технологического института, статья которых опубликована в Journal of Geophysical Research — Planets, решили еще раз проанализировать данные о лунных землетрясениях, но на этот раз с использованием технологий искусственного интеллекта.
Оказалось, что сотрясения поверхности Луны происходят дважды в сутки, всегда в одно и то же время, поэтому ученые назвали их «лунными будильниками». Один из ключевых моментов исследования связан с миссией Apollo 17. В рамках этой миссии был проведен Лунный сейсмический профилировочный эксперимент (LSPE), в рамках которого на Луне было установлено четыре геофона. Эти приборы были разработаны для изучения структуры поверхности Луны с помощью взрывных зарядов. После завершения миссии геофоны продолжили регистрировать данные и зафиксировали тысячи термических лунных землетрясений.
Лунотрясения точно совпадают с положением Солнца на лунном небосводе и связаны с резкими температурными изменениями.
Поскольку на Луне нет атмосферы, она не удерживает жар солнечных лучей, и поверхность планеты не нагревается постепенно, как это происходит на Земле. С данным фактом связан первый тип колебаний лунной поверхности.
В разгар дня, когда Солнце в зените, температура лунной поверхности может достигать +120 °C, а ночью падать до -133 °C. Подобные перепады приводят быстрому растяжению и сжатию коры, что и вызывает, отсюда и возникают сотрясения. Они случаются по утрам, когда Солнце начинает нагревать Луну, и по вечерам, когда поверхность спутника остывает. Таким образом, время начала второго типа лунотрясений связано с тем, насколько горячий или холодный реголит (слой пыли и камней) на поверхности Луны. Это может подсказывать нам о том, как реголит работает и какие процессы происходят на Луне в течение дня.
Второй тип флуктуаций лунной коры тип появляется, когда спусковой модуль с астронавтами прилуняется. Событие похоже на взрыв и создает сильные колебания. Эта информация может иметь большое значение при планировании будущих миссий на Луну, отмечают ученые. Хотя лунотрясения слишком незначительны для астронавтов, их нужно учитывать при разработке оборудования и спускаемых модулей, а также при выборе материалов для строительства базовых лагерей и лунных исследовательских станций.
Это исследование позволяет нам глубже понять природу термических лунных землетрясений и их взаимосвязь с окружающей средой на Луне. Совершенные открытия могут внести вклад в привычную картину о том, как работает наш единственный естественный спутник.
Автор статьи: редактор-обозреватель научно-популярных новостей Софья Шехова