Månen krymper och detta kan vara ett problem för astronauter

By | February 1, 2024

Prenumerera på CNN:s Wonder Theory vetenskapsnyhetsbrev. Utforska universum med nyheter om fascinerande upptäckter, vetenskapliga genombrott och mer.



cnn

En region av månen som är i centrum för en ny internationell rymdkapplöpning eftersom den kan innehålla vattenis kan vara mindre gästvänlig än man tidigare trott, har ny forskning funnit.

Intresset för månens sydpol ökade förra året, när Indiens Chandrayaan-3-uppdrag gjorde den första framgångsrika mjuklandningen i området, bara några dagar efter att den ryska rymdfarkosten Luna-25 kraschade på väg för att göra samma bedrift. NASA har valt regionen som landningsplats för sitt Artemis III-uppdrag, som kan markera astronauternas återkomst till månen redan 2026, och Kina har också planer på att skapa framtida livsmiljöer där.

Men nu slår en NASA-finansierad studie larm: När månens kärna gradvis svalnar och drar ihop sig, utvecklar dess yta rynkor (som en druva som krymper till ett russin) som skapar “skakningar.” mullvadar som kan pågå i timmar, dessutom till jordskred. . Liksom resten av ytan av den naturliga satelliten, är området på sydpolen som är föremål för så mycket intresse utsatt för dessa seismiska fenomen, som potentiellt utgör ett hot mot framtida bosättare och mänskliga lag.

“Detta är inte för att alarmera någon och absolut inte för att avskräcka utforskning av den delen av månens sydpol”, säger studiens huvudförfattare, Thomas R. Watters, en forskare emeritus vid National Air Museums Earth Center. and Space. och Planetary Studies, “men för att varna för att månen inte är en godartad plats där ingenting händer.”

Månen har krympt med cirka 150 fot i omkrets under de senaste miljoner åren, en betydande mängd i geologiska termer men för liten för att orsaka några krusningseffekter på jorden eller tidvattencykler, enligt forskare.

På månens yta är historien dock annorlunda. Trots vad dess utseende kan antyda, har månen fortfarande ett varmt inre, vilket gör den seismiskt aktiv.

“Det finns en yttre kärna som är smält och kyler”, sa Watters. “När den svalnar krymper månen, den inre volymen ändras och jordskorpan måste anpassa sig till den förändringen; det är en global sammandragning, till vilken tidvattenkrafter på jorden också bidrar.”

Eftersom månens yta är ömtålig skapar detta drag sprickor, som geologer kallar för fel. “Månen tros vara ett geologiskt dött föremål där ingenting har hänt på miljarder år, men det kan inte vara längre från sanningen,” sa Watters. “Dessa misslyckanden är väldigt unga och det händer saker. “Vi har faktiskt upptäckt jordskred som inträffade under tiden som Lunar Reconnaissance Orbiter var i omloppsbana runt månen.”

NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter, eller LRO, lanserades 2009 och kartlägger månens yta med flera instrument. I den nya studien, publicerad 25 januari i The Planetary Science Journal, använde Watters och hans kollegor data som samlats in av LRO för att koppla en kraftfull månskalv (upptäckt med instrument som lämnades av Apollo-astronauter för mer än 50 år sedan) med en serie fel på månens yta. Sydpolen.

“Vi visste från Apollo seismiska experiment, som bestod av fyra seismometrar som fungerade under en period av cirka sju år, att det fanns dessa grunda månbävningar, men vi visste inte riktigt vad källan var,” tillade Watters. “Vi visste också att den största av de grunda månbävningar som upptäckts av Apollo-seismometrarna var belägen nära sydpolen. Det blev lite av en deckare att försöka ta reda på vad källan var, och det visar sig att dessa bristfälliga ungdomar är de bästa misstänkta.”

Den kraftigaste jordbävningen någonsin motsvarade en magnitud på 5,0. På jorden skulle det anses vara måttligt, men månens lägre gravitation skulle få det att kännas värre, sa Watters.

“På jorden har du mycket starkare gravitation som håller dig klistrad vid ytan. På månen är den mycket mindre, så även en liten bit av markacceleration kommer potentiellt att få dig ur balans om du går”, sa han. “Den sortens skakningar kan verkligen få saker att röra sig i en miljö med låg gravitation.”

Studiens resultat kommer inte att påverka urvalsprocessen för Artemis III-landningsregionen, och det beror på uppdragets omfattning och varaktighet, enligt studiens medförfattare och NASA-planetforskaren Renee Weber.

“Detta beror på att det är svårt att exakt uppskatta hur ofta en specifik region upplever en månbävning, och liksom jordbävningar kan vi inte förutsäga månbävningar,” sa Weber. “Starka, grunda jordbävningar på månen är sällsynta och utgör en låg risk för kortvariga uppdrag till månens yta.”

NASA har identifierat 13 kandidatregioner för landning på Artemis III nära månens sydpol, tillade han, med hjälp av kriterier som förmågan att landa säkert i regionen, potentialen att uppfylla vetenskapliga mål, tillgängligheten av uppskjutningsfönster och förhållanden som t.ex. terräng, kommunikationer och belysning. . Som en del av uppdraget kommer två astronauter att tillbringa ungefär en vecka med att bo och arbeta på månens yta.

Men, sa Weber, för en långsiktig mänsklig närvaro på månen, kan platsvalsprocessen faktiskt ta hänsyn till geografiska egenskaper som närhet till tektoniska egenskaper och terräng.

I själva verket kan månens jordbävningar vara ett problem för framtida bemannade landningsuppdrag, säger Yosio Nakamura, professor emeritus i geofysik vid University of Texas i Austin, som var bland forskarna som först tittade på data som samlats in av de seismiska stationerna.Apollo.

Nakamura, som inte var inblandad i studien, håller dock inte med om vad som orsakar jordbävningarna och sa att Apollo-data visar att fenomenet har sitt ursprung tiotals kilometer under ytan.

“Vi vet fortfarande inte vad som orsakar grunda månbävningar, men det är inte felet nära ytan”, sa han. “Oavsett orsakerna till dessa jordbävningar är det sant att de utgör ett potentiellt hot mot framtida landningsuppdrag och vi behöver mer data om dem.”

Oavsett den bakomliggande orsaken kommer den potentiella faran som månbävningar utgör för astronauter att begränsas av det faktum att, åtminstone inom en snar framtid, människor kommer att vara på månen under korta tidsperioder, högst några dagar. enligt Allen Husker. , en forskningsprofessor i geofysik vid California Institute of Technology som inte heller var involverad i studien.

”Det är mycket osannolikt att en stor jordbävning kommer att inträffa medan de är där. Det är dock bra att veta att dessa seismiska källor (som orsakar jordbävningar) finns. De kan vara en möjlighet att bättre studera månen som vi gör på jorden med jordbävningar, säger Husker. “När det finns en riktig månbas borde vi ha en mycket bättre uppfattning om den verkliga seismiska faran med de kommande uppdragen.”

Den känslan delas av Jeffrey Andrews-Hanna, docent i planetvetenskap vid University of Arizona, som inte heller var involverad i arbetet. “Månbävningar är ett otroligt verktyg för att göra vetenskap”, sa han i ett mejl. “De är som lyktor i månens inre som lyser upp dess struktur så att vi kan se den. “Studien av jordbävningar på sydpolen kommer att ge oss mer information om månens inre struktur, såväl som dess nuvarande aktivitet.”

Leave a Reply

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