宇航局表示,月球不僅在構(gòu)造上仍然活躍,而且還在縮小,隨著它緩慢收縮而產(chǎn)生“月震”。新發(fā)現(xiàn)將近五年前發(fā)生的多次月球任務(wù)的數(shù)據(jù)與 LRO 任務(wù)(目前正在繪制地球衛(wèi)星表面的月球勘測軌道飛行器)相結(jié)合。
阿波羅 11 號、12 號、14 號、15 號和 16 號任務(wù)在月球上放置了四臺地震儀,這些儀器在 1969 年至 1977 年間共同運(yùn)行。雖然收集數(shù)據(jù)的時間不到十年,但足以記錄 NASA 所描述的內(nèi)容28 次“淺月震”。這些地震的里氏震級從 2 級到 5 級不等。
盡管我們熟悉導(dǎo)致地球上形成新陸地的活動構(gòu)造,例如喀拉喀托群島,但在月球的情況下,這是一種收縮,而不是膨脹。宇航局表示,隨著其內(nèi)部繼續(xù)烹飪,月球在過去幾億年中的直徑縮小了 150 多英尺。這對其表面產(chǎn)生了明顯的影響。
月球的脆性外殼收縮和破裂,在整個表面形成所謂的“逆沖斷層”。類似于階梯狀的小懸崖,它們是巖石的一部分,在那里形成了重疊。宇航局說,通常情況下,它們的高度為數(shù)十碼,但可以延伸數(shù)英里。
雖然地震儀數(shù)據(jù)已經(jīng)保存了幾十年,但將其與 LRO 任務(wù)測繪相結(jié)合是新的。華盛頓史密森國家航空航天博物館地球與行星研究中心的高級科學(xué)家托馬斯沃特斯領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)研究,該研究將阿波羅的發(fā)現(xiàn)與一種新算法進(jìn)行了整理,以更好地確定每次月震的震中。然后它將這些數(shù)據(jù)與來自軌道航天器的月球高分辨率圖像進(jìn)行了比較。
“我們認(rèn)為這八次地震很可能是由于月球地殼被全球收縮和潮汐力壓縮時應(yīng)力累積而導(dǎo)致的斷層滑動而產(chǎn)生的,”沃特斯說,“這表明阿波羅地震儀記錄了縮小的月球,而月球是仍然在構(gòu)造上活躍。” 該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒃抡鸬奶囟ǖ卣鹛卣髋c其他引發(fā)地震的事件(如流星體的撞擊)區(qū)分開來。
LRO 照片增加了這種信心。使用 3,500 多個階梯狀懸崖(稱為斷層陡坡)的圖像,研究人員能夠識別附近的山體滑坡或巨石。由太陽和太空輻射風(fēng)化引起的不同程度的變暗有助于確認(rèn)每個部分的相對年齡。
“其他 LROC 斷層圖像顯示了巨石墜落的軌跡,如果斷層滑動并且由此產(chǎn)生的地震使巨石滾下懸崖斜坡,這是可以預(yù)料的,”宇航局建議。“這些痕跡是最近發(fā)生地震的證據(jù),因?yàn)樗鼈儜?yīng)該在地質(zhì)時間尺度上相對較快地被微流星體撞擊月球的持續(xù)降雨抹去。薛定諤盆地?cái)鄬痈浇木奘壽E歸因于最近由地震震動引起的巨石墜落。”
現(xiàn)在的希望是可以進(jìn)行新的地震測量,以了解月球表面下發(fā)生的事情。預(yù)計(jì)到 2024 年將進(jìn)行一項(xiàng)新的載人任務(wù),可持續(xù)的任務(wù)有望從 2028 年開始。那里的經(jīng)驗(yàn)將有助于塑造 NASA 最終的火星載人任務(wù)。