Forskare tror att vår krympande måne orsakar oroande månbävningar

By | February 4, 2024

I hundratals miljoner år har vår måne vissnat som ett russin. Nu säger forskare att den krympande omkretsen orsakar grunda månbävningar, även nära potentiella NASA-platser för mänskliga besök.

“Ett koncept som jag tror att många har är att månen är en geologiskt död kropp, att något på månen aldrig förändras”, säger mångeologen Tom Watters. Men “månen är en seismiskt aktiv kropp.”

Studier av månens jordbävningar går tillbaka till Apollo-eran. För mer än 50 år sedan placerade astronauter seismometrar runt den närmaste sidan av månens yta för att registrera skakningar. Den kraftigaste grunda jordbävningen var belägen nära sydpolen, som ligger nära landningsplatserna för NASA:s Artemis III-uppdrag för att skicka människor tillbaka till månen, potentiellt 2027. Månens sydpolsregion är attraktiv eftersom den innehåller permanent skuggade områden som vissa spekulerar kan ha vattenbaserad is.

I en ny studie säger Watters och hans kollegor att denna kraftfulla jordbävning är relaterad till en grupp av för närvarande aktiva seismiska förkastningar, som skapades när månen krympte. Jordbävningar i området kan utlösa jordskred av löst sten och damm från omgivande kratrar.

Andra forskare säger att vi fortfarande inte har tillräckligt med information för att fastställa farliga månlandningsplatser.

Hur en avtagande måne kan orsaka jordbävningar

Månens minskning har varit mätbar, men liten. Dess omkrets har krympt cirka 150 fot under de senaste hundra miljoner åren. Mycket av sammandragningen beror på den naturliga kylningen av vår månens smälta kärna. När kärnan svalnar, drar månens yta ihop sig och anpassar sig till förändringen i volym. När den drog ihop sig kom delar av skorpan samman för att bilda åsar som kallas tryckförkastningar.

Jordens gravitationskraft på månen applicerar också kraft på månens yta och lägger till spänning, vilket hjälper till att bilda dessa dragkraftsfel på månen.

Jorden upplever inte samma typ av sammandragning. Vår smälta kärna svalnar också, men jordskorpan består av ett pussel av tektoniska plattor, till skillnad från månen som har en enda platta. Energi från jordens kärna flyttar dessa plattor eller frigörs genom vulkanutbrott, sa Watters.

Månens krympning har försumbara effekter på jorden. Att ändra storleken kommer inte att förändra förekomsten av till exempel förmörkelser. Dess massa förändras inte heller, så jordens tidvatten påverkas inte heller annorlunda.

Det finns ingen anledning Jordbor skulle behöva oroa sig för en krympande måne om vi inte flyttar dit.

“Tanken är inte att avskräcka någon från att utforska månens sydpol”, säger Watters, en forskare emeritus vid Center for Earth and Planetary Studies vid National Air and Space Museum. “Men bara för att se till att det är förstått att det inte är en godartad miljö.”

Liksom på jorden är dessa fel ofta förknippade med seismisk aktivitet. Drivkraftsfel kan uppträda som en mur som är tiotals meter hög: detekterbar men absolut inte ett berg. Tusentals små dragkraftsfel har upptäckts över månen, tack vare högupplösta bilder från NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter. Det faktum att de förblir på ytan, snarare än att urholkas till icke-existens, betyder att de måste vara unga och förmodligen aktiva, sa Watters.

När de hittade dragkraftsfelen i bilder analyserade teammedlemmarna om data från Apollo-seismometrarna. Med hjälp av en algoritm kunde de minska dragkraftsfelen som troligen utlöste månbävningarna. De fann att den största jordbävningen (magnitut 5 på Richterskalan nära sydpolen) var relaterad till en grupp förkastningar som förmodligen fortfarande är aktiva.

“Det finns ingen anledning att tro att de inte är aktiva för närvarande eftersom vi vet att månen fortfarande är varm och att dess inre fortfarande svalnar”, sa Watters.

För att fastställa potentiella skador modellerade teamet ytsluttningar i den södra polarregionen för att se om några områden var mer mottagliga för jordskred på grund av seismiska skakningar. Han hittade några sluttningar i permanent skuggade områden, som Shackleton Crater, som är en av de möjliga landningsplatserna för NASA:s Artemis III-uppdrag, som var mycket benägen för seismisk aktivitet. Även en lätt skakning orsakade jordskred längs dess branta väggar.

“Det är inte som en enorm massa material, men det är fortfarande tillräckligt betydande för att du inte vill vara i närheten av det,” sa Watters.

Månbävningar skiljer sig från jordbävningar på några viktiga sätt. De kan vara mycket längre på månen, ibland i timmar. På grund av Månens svagare gravitation kommer en jordbävning också att kännas mycket starkare än på jorden. Även en måttlig mängd skakning kan få en att tappa balansen, sa Watters.

Studien ger “fler bevis på att det finns månskalv och några av dem kan vara relativt stora”, säger geofysikern Allen Husker, som inte var involverad i forskningen. Kombinationen av månens sammandragning och jordens dragning “kombinerade för att göra dessa månbävningar större än vi skulle ha föreställt oss på förhand.”

Hur jordbävningar kan påverka framtida mänskliga besök

Även om jordbävningar är stora förekommer de inte särskilt ofta. Huskers forskning uppskattade att grunda månbävningar inträffar ungefär en gång var 100:e dag i genomsnitt över månens yta. Det skulle vara mycket slumpmässigt om en jordbävning inträffade precis där astronauterna landar under några dagar.

Han sa att det skulle vara viktigt att skydda sig mot fara om människor bygger en utpost för att besöka eller till och med bo på månen, ungefär som att befästa en byggnad i jordbävningsutsatta områden i Kalifornien.

“Framtida månbaser bör installeras borta från seismiska källor för att undvika skador eller byggas för att motstå seismiska stötar”, säger Husker, även forskarprofessor vid California Institute of Technology. “Om vi ​​kan kartlägga dem som vi har på jorden, då kan vi undvika dem.”

Men alla är inte övertygade om denna potentiella fara. En oberoende studie publicerad 2022 drog slutsatsen att grunda månbävningar som kommer från dessa dragkraftsförkastningar skulle vara svagare än vad den nya forskningen beskriver. Det skulle inte heller påverka många områden på månen, inklusive de flesta av kandidaterna för Artemis III-landningsplats.

Senthil Kumar, författare till 2022-studien, sa att hans “position förblir densamma” trots den nya forskningen. Faktum är att den nya studien presenterar “en av de konstigaste möjligheterna.”

“Det är för tidigt att argumentera för sådana riskscenarier för Artemis-platserna, [which] Det kan förstöra månbasen, säger Kumar, en forskare vid National Geophysical Research Institute i Hyderabad, Indien.

För att göra en korrekt riskbedömning, sade han, behöver forskarsamhället en bättre förståelse av lokala förhållanden, egenskaperna hos potentiella månbävningskällor och de förhållanden som skulle sprida seismisk markrörelse.

Förmodligen är det bästa sättet att få några av dessa detaljer att åka till månen.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Iconic One Theme | Powered by Wordpress