新研究揭示月球神秘的地震活動
由史密森尼學會榮譽資深科學家托馬斯-R-沃特斯(Thomas R. Watters)領導的一項最新發表的論文發現,有證據表明地球月球的南極地區經歷了月球收縮的影響。月球的全面收縮已經在美國國家航空暨太空總署(NASA)提議的阿耳特彌斯三號載人登月計畫的某些區域附近和內部造成了年輕的葉狀推力斷層痕跡。
阿波羅被動地震實驗所記錄的一次最強月震的震央位於月球南極地區。然而,震央的確切位置無法準確確定。利用專門適用於極稀疏地震網路的重定位演算法,在極點附近分佈強烈淺層月震的可能位置雲(洋紅色點和淺藍色多邊形)。藍色方框表示擬議的阿耳特彌斯三號著陸區的位置。小紅線表示葉狀推力斷層疤痕。震央位置雲包括一些葉狀斷層痕跡和許多阿耳特彌斯III著陸區。資料來源:NASA/LROC/ASU/史密森學會
最近發表在《行星科學雜誌》(Planetary Science Journal)上的論文《月球南極地區的構造和地震》(Tectonics and Seismicity of the Lunar South Polar Region)將阿波羅地震儀記錄到的最強烈的月震之一與年輕的極地推力斷層疤痕聯繫起來,並就其形成所產生的震動強度提出了新的模型。月球南極地區傾斜表面的穩定性模型表明,一些地區很容易在區域地震震動中發生山體滑坡。在確定和建造永久性月球前哨站的計畫中應考慮到強烈地震的可能性。
月球勘測軌道器相機(LROC)、窄角照相機(NAC)在月球南極附近拍攝的Wiechert 分葉狀疤痕群(左箭頭所指)的馬賽克照片。一個推力斷層疤痕穿過一個直徑約1公里(0.6英里)的退化環形山(右箭頭所指)。資料來源:NASA/LRO/LROC/ASU/史密森學會
月殼收縮與斷層形成
月球勘測軌道器上的月球勘測軌道器照相機探測到了數以千計的相對較小、年輕的推力斷層,它們廣泛分佈在月球地殼中。這些疤痕是類似月球表面小階梯的懸崖地形。它們的形成是由於收縮力打破了地殼,並將斷層一側的地殼推向另一側。這種收縮是由於月球仍然炙熱的內部冷卻和地球施加的潮汐力造成的,導致全球收縮。
斷層的形成伴隨著淺層月震形式的地震活動。阿波羅被動地震網路記錄了這種淺層月震,該網路是阿波羅太空人在50 多年前部署的一系列地震儀。記錄到的最強烈的淺層月震震位於南極地區。
對位於de Gerlache Rim 2 阿耳特彌斯三號候選著陸區內的一個年輕推力斷層疤痕進行了建模,結果表明,該斷層疤痕的形成可能與記錄到的震級(里氏等效震級約為5 級)的月震有關。
圖片顯示了南極地區地表斜坡不穩定的預測區域。模型為一公尺厚(約3.3 英尺)的碎屑岩滑坡。藍點為最不穩定斜坡區域,綠點為中度不穩定斜坡,紅點為最不穩定斜坡。圖片以沙克爾頓環形山和月球南極為中心。藍色方框顯示了擬議的阿耳特彌斯三號著陸區的位置。根據模型預測,沙克爾頓環形山的大部分內壁以及Nobile Rim 1著陸區的部分環形山內壁可能會發生山體滑坡(插圖)。資料來源:NASA/LROC/ASU/史密森學會
對潛在月球定居點的影響
對月球南極地區地表斜坡穩定性的建模表明,即使是輕微的地震搖晃,一些地區也很容易發生碎屑岩(鬆散岩石)滑坡,包括一些永久陰影區。
美國國家航空暨太空博物館地球與行星研究中心榮譽資深科學家沃特斯說:”我們的建模表明,現有斷層上的滑動事件或新的推力斷層的形成,都有可能導致能夠在南極地區產生強烈地面震動的淺月震。在規劃月球上永久性前哨站的位置和穩定性時,應考慮到年輕推力斷層的全球分佈、其活躍的潛力,以及因全球持續收縮而形成新推力斷層的潛力” 。
編譯來源:ScitechDaily