Ostrzeżenie o trzęsieniu księżyca – Księżyc się kurczy, powodując osunięcia ziemi i wibracje sejsmiczne

W nowym artykule wskazano potencjalne miejsca lądowania misji Artemis, które są szczególnie narażone na trzęsienia ziemi i osunięcia ziemi.

Obwód Księżyca Ziemi skurczył się o ponad 50 stóp w wyniku stopniowego ochładzania się jego jądra w ciągu ostatnich setek milionów lat. W ten sam sposób, w jaki marszczy się winogrono, gdy kurczy się w rodzynek, tak księżyc również marszczy się, gdy się kurczy. Jednak w przeciwieństwie do elastycznej skórki winogron, powierzchnia Księżyca jest krucha, co powoduje powstawanie niedoskonałości w miejscach, gdzie części skórki naciskają na siebie.

Trzęsienia ziemi na Księżycu i eksploracja człowieka

Zespół naukowców odkrył dowody na to, że ciągłe kurczenie się Księżyca doprowadziło do zauważalnego wypaczenia powierzchni w regionie Antarktyki, w tym w obszarach, gdzie… NASA Proponowany do załogowych lądowań Artemis III. Ponieważ tworzeniu się szczelin spowodowanych przez kurczący się Księżyc często towarzyszy aktywność sejsmiczna, taka jak trzęsienia Księżyca, lokalizacje w pobliżu tych stref szczelin lub w ich obrębie mogą stwarzać ryzyko dla przyszłych wysiłków eksploracyjnych człowieka.

W nowym artykule opublikowanym w Dziennik nauk planetarnychZespół powiązał grupę uskoków w południowym obszarze polarnym Księżyca z jednym z najsilniejszych trzęsień ziemi na Księżycu, jakie kiedykolwiek zarejestrowano Sejsmografy Apollo Od ponad 50 lat. Wykorzystując modele do symulacji stabilności zboczy powierzchni w regionie, zespół odkrył, że niektóre obszary są szczególnie podatne na osuwiska wywołane wstrząsami sejsmicznymi.

Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), kamera wąskokątna (NAC) mozaika grupy płaszczy płatkowych Wiecherta (strzałki skierowane w lewo) w pobliżu południowego bieguna Księżyca. Zbocze uskoku przecina zdegradowany krater o średnicy około 1 km (0,6 mil) (strzałka skierowana w prawo). Źródło obrazu: NASA/LRO/LROC/ASU/Instytut Smithsona

Charakter i niebezpieczeństwa trzęsień ziemi na Księżycu

Tomasz R. powiedział: „Nasze modele sugerują, że płytkie trzęsienia ziemi na Księżycu, które mogą powodować silne wstrząsy gruntu w regionie Antarktyki, są prawdopodobnie skutkiem poślizgu na istniejących uskokach lub powstawaniu nowych uskoków ciągu” – powiedział dr Waters, główny autor badania, starszy emerytowany naukowiec na Uniwersytecie Harvarda. Narodowe Muzeum Lotnictwa i Kosmosu Centrum Studiów Ziemi i Planet. „Przy planowaniu lokalizacji i stabilności stałych placówek księżycowych należy wziąć pod uwagę globalne rozmieszczenie pojawiających się błędów ciągu, ich zdolność do aktywności oraz potencjał powstawania nowych błędów ciągu w wyniku ciągłego globalnego kurczenia się”.

Płytkie trzęsienia ziemi na Księżycu występują w pobliżu powierzchni Księżyca, zaledwie sto mil w głąb skorupy ziemskiej. Podobnie jak trzęsienia ziemi, płytkie trzęsienia Księżyca są spowodowane wadami we wnętrzu Księżyca i mogą być na tyle potężne, aby zniszczyć budynki, sprzęt i inne konstrukcje stworzone przez człowieka. Jednak w przeciwieństwie do trzęsień ziemi, które zwykle trwają tylko kilka sekund lub minut, płytkie trzęsienia księżyca mogą trwać godzinami, a nawet całe popołudnie – jak trzęsienie księżyca o sile 5,0 w skali Richtera zarejestrowane przez Apollo Passive Seismic Network w latach 70. XX wieku i które zespół badawczy powiązany z trzęsieniem sejsmicznym. Zbiór błędów odkrytych niedawno przez sondę Lunar Reconnaissance Orbiter.

Symulacja ruchu gruntu wynikającego z płytkiego trzęsienia ziemi na Księżycu zlokalizowanego w pobliżu południowego bieguna Księżyca. W odległości co najmniej 40 km od źródła należy spodziewać się silnych lub umiarkowanych wstrząsów gruntu. Źródło: Nicholas Schmir, Uniwersytet Maryland

Zdaniem Nicholasa Schmera, współautora artykułu i profesora geologii na Uniwersytecie Maryland, oznacza to, że płytkie trzęsienia Księżyca mogą zniszczyć hipotetyczne osady ludzkie na Księżycu.

„Można pomyśleć o powierzchni Księżyca jako o suchej, pokrytej żwirem i pyłem. Przez miliardy lat powierzchnia była odsłonięta przez asteroidy i komety, a powstałe w ten sposób kanciaste fragmenty były stale wyrzucane w wyniku uderzeń” – wyjaśnił Shamir. „Jak w rezultacie rozmiar przerobionego materiału powierzchniowego może wahać się od wielkości mikrona do wielkości skały, ale wszystkie są bardzo luźno zwarte. Luźne osady powodują, że wibracje i osunięcia ziemi są bardzo prawdopodobne.

Naukowcy w dalszym ciągu mapują Księżyc i jego aktywność sejsmiczną, mając nadzieję, że uda im się zidentyfikować więcej miejsc, które mogą stanowić zagrożenie dla eksploracji człowieka. Misje NASA Artemis, których pierwszy załogowy lot zaplanowano na koniec 2024 r., mają nadzieję ostatecznie zapewnić długoterminową obecność na Księżycu i ostatecznie nauczyć się żyć i pracować w innym świecie dzięki obserwatoriom, placówkom i osadom na Księżycu.

Przygotowanie do misji Artemidy

„W miarę jak zbliżamy się do daty startu załogowej misji Artemis, ważne jest, aby zapewnić jak największe bezpieczeństwo naszym astronautom, sprzętowi i infrastrukturze” – powiedział Shamir. „Ta praca pomaga nam przygotować się na to, co czeka nas na Księżycu, niezależnie od tego, czy będą to konstrukcje inżynieryjne, które będą lepiej odporne na aktywność sejsmiczną Księżyca, czy też ochrona ludzi z naprawdę niebezpiecznych obszarów”.

Artykuł zespołu ukazał się w Dziennik nauk planetarnych 25 stycznia 2024 r.

Odniesienie: „Tectonics and Seismicity of the Lunar South Pole” autorstwa TR Watters, NC Schmerr, RC Weber, CL Johnson, EJ Speyerer, MS Robinson i ME Banks, 25 stycznia 2024 r., Dziennik nauk planetarnych.
doi: 10.3847/PSJ/ad1332

Badania te były wspierane przez misję Lunar Reconnaissance Orbiter NASA oraz program NASA SSERVI GEODES (nagroda nr 80NSSC19M0216). Artykuł ten niekoniecznie odzwierciedla poglądy tej organizacji.