RW Space

Луна была геологически активной между 3,7 и 2,5 миллиардами лет назад, переживая землетрясения, извержения вулканов и выделение газа.

Поскольку Луна является безвоздушным телом, свидетельства этого прошлого тщательно сохраняются в форма потухших вулканов, лавовые трубы и другие особенности.

Хотя Луна была геологически инертной в течение миллиардов лет, на ней все еще случаются небольшие сейсмические явления из-за приливных изгибов (из-за гравитационного притяжения Земли) и температурные колебания. Эти последние события происходят регулярно и известны как «лунные землетрясения».

Благодаря миссиям «Аполлон» ученые измерили эту активность с помощью сейсмометров, размещенных на поверхности.

В недавнем исследовании НАСА- В рамках финансируемого исследования группа исследователей из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) повторно изучила сейсмические данные с помощью модели машинного обучения.

Это показало, что лунные землетрясения происходят с точной регулярностью, совпадая с восходом Солнца. пиковое положение в небе, а затем медленно заходит. В этом отношении лунные землетрясения подобны «Лунному будильнику», который может быть полезен для будущих миссий и лунных поселенцев!

Исследование, финансируемое НАСА, возглавил Франческо Цивилини, аспирант Калифорнийского института. технологии (Калифорнийский технологический институт), сейчас находится в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА. К нему присоединились Рене Вебер, планетолог из Центра космических полетов Маршалла, и Аллен Хаскер, профессор геофизических исследований из отдела геологических и планетарных наук Калифорнийского технологического института.

Документ, в котором описываются их результаты, называется «Термические исследования». Характеристика и каталогизация лунных землетрясений с использованием частотных алгоритмов и стохастического градиентного спуска», появилась 5 сентября в Журнале геофизических исследований – Планеты.

В отличие от приливных колебаний внутри Луны, лунные землетрясения возникают в результате изменений температуры в недрах Луны. лунная кора (термические землетрясения). Безвоздушная среда на Луне по сути означает, что тепло от Солнца не сохраняется, а солнечный свет не приводит к постепенному прогреванию поверхности.

В результате земная кора нагревается до температур до 120°С. °C (250 °F) в разгар дня и падает до минимума -133 °C (-208 °F) ночью. Это заставляет кору быстро расширяться и сжиматься, вызывая небольшие сейсмические события. В 1972 году астронавты миссии «Аполлон-17» разместили на Луне сейсмометры для измерения этой активности.

Датчики собирали данные в течение восьми месяцев (с октября 1976 года по май 1977 года), которые до недавнего времени оставались практически нетронутыми. . Для своих целей Цивилини и его команда повторно проанализировали эти лунные сейсмические данные с помощью модели машинного обучения.

Их анализ показал, что тепловые землетрясения происходят с точной регулярностью каждый день, когда Солнце покидает свое пиковое положение в небо и поверхность начинают быстро остывать.

Однако модель также обнаружила сейсмические сигнатуры утром, которые отличались от вечерних землетрясений.

Исследователям удалось триангулировать источник активности и обнаружил, что утренние толчки исходили в нескольких сотнях метров от сейсмометров — от самого лунного корабля «Аполлон-17»!

Каждое утро, когда солнечный свет достигал корабля, его поверхность расширялась, вызывая вибрации. в земле, которые были обнаружены сейсмической группой.

«Каждое лунное утро, когда Солнце сталкивается с посадочным модулем, он начинает отрываться», — объяснил Хаскер в пресс-релизе Калифорнийского технологического института. «Каждые пять-шесть минут — еще один в течение пяти-семи земных часов. Они были невероятно регулярными и повторяющимися».

Эти данные могут иметь серьезные последствия для будущих миссий на Луну, в том числе НАСА. Программа Артемида. Хотя тепловые землетрясения слишком малы, чтобы их мог ощутить кто-либо на поверхности Луны, эти открытия предоставляют жизненно важные данные, которые могут помочь в разработке будущих посадочных модулей и оборудования.

Они также могут повлиять на структуру будущих баз, таких как Базовый лагерь Артемиды, Международная лунная исследовательская станция (ILRS) и предложенная ЕКА Лунная деревня, где вместо сплавов будут использоваться композитные материалы, чтобы избежать локальных землетрясений.

Кроме того, сейсмическая активность является хороший способ исследовать внутреннюю часть небесных тел, который можно использовать для определения внутренней структуры небесных тел и поиска материалов (например, водяного льда) под землей. Сказал Хаскер:

«Мы надеемся, что сможем нанести на карту подземные кратеры и искать отложения. Есть также определенные области в кратерах на Южном полюсе Луны, которые никогда не видят солнечного света; они постоянно затенены. Если бы мы могли разместить там несколько сейсмометров, мы могли бы искать водяной лед, который может оказаться в недрах; сейсмические волны распространяются через воду медленнее.»

И пока есть На Луне нет тектоники плит или вулканической активности, у исследователей до сих пор остается много вопросов о внутренней структуре Луны.

«Важно знать как можно больше из существующих данных, чтобы мы могли разрабатывать эксперименты и миссии по исследованию Луны. отвечать на правильные вопросы», — добавил Хаскер.

«Луна — единственное планетарное тело, кроме Земли, на котором одновременно было установлено более одного сейсмометра. Это дает нам единственную возможность тщательно изучить другое тело.»

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Universe Today. Прочтите оригинал статьи.