Kuu väriseb, kuna uue analüüsi põhjal väheneb

NASA Apollo ja Lunar Reconnaissance Orbiter missioonide andmed viitavad sellele, et kuu on endiselt tektooniliselt aktiivne

2010. aastal leidis NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) piltide analüüs, et kuu kahanes ja kahanes, kui selle sisemus jahtus, jättes maha tuhanded kaljud, mida nimetatakse Kuu pinnale tõukejõu tõrgeteks.

Uue analüüsi, mille teostas teadlaste meeskond, sealhulgas Nicholas Schmerr - Marylandi ülikooli geoloogia dotsent -, lisatakse sellele leiule, viidates sellele, et kuu võib täna veel kahaneda ja tekitada aktiivselt kuuvarjutusi nende tõukejõu tõrgete kõrval.

See silmapaistev tõukejõud on üks tuhandest, mille NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) avastas Kuul. Need vead sarnanevad Kuu pinnalt vaadates väikeste treppikujuliste kaljude või armedega. Karvad moodustuvad, kui üks kuu koorest (vasakpoolsed nooled) lükatakse üle külgneva lõigu (paremale suunatud nooled) üles, kui kuu sisemus jahtub ja kahaneb. Uued uuringud näitavad, et need rikked võivad tänapäeval endiselt aktiivsed olla (LROC NAC-raam M190844037LR; NASA / GSFC / Arizona State University / Smithsonian)

Meeskond on märganud isegi geoloogilist tegevust, nagu maalihked ja rändrahnud. Schmerr ütleb: „Leidsime, et mitmed Apollo andmetes registreerunud värinad toimusid LRO-piltidelt nähtavate tõrgete lähedal.

„On üsna tõenäoline, et rikked on tänapäeval endiselt aktiivsed. Te ei näe aktiivset tektoonikat sageli kusagil mujal kui Maal, seega on väga põnev mõelda, et need vead võivad ikkagi põhjustada moonutusi. "

Schmerr ja meeskond kavandasid uue algoritmi NASA Apollo missioonidel 1960ndatel ja 70ndatel paigutatud instrumentide seismiliste andmete uuesti analüüsimiseks. See uus uurimine võimaldas meeskonnal täpsemaid epitsentri asukohta käsitlevaid andmeid 28 kuukärbi kohta, mis registreeriti aastatel 1969–1977.

Seejärel paigutasid nad need muudetud asukohaandmed tõukejõu tõrgete LRO-kujutistele. Nad leidsid, et tuginedes värinate lähedusele tõukejõu tõrgetega, tulenes vähemalt kaheksa värinatest tõenäoliselt tõelisest tektoonilisest aktiivsusest - koorikplaatide liikumisest - mööda tõukejõu rikkeid. Sellele vastanduvad asteroidide löögid või müristamine sügaval Kuu sisemuses, mida varem soovitati selle tegevuse mehhanismiks.

Ehkki Apollo instrumendid salvestasid oma viimase värisemise vahetult enne instrumentide pensionile jäämist 1977. aastal, kogeb Kuu tõenäoliselt tänapäevani värisema - seda tööd kirjeldav paber - olekuid. Uuring - mille autor on Schmerr - avaldati ajakirjas Nature Geoscience 13. mail 2019.

Kuukärpide mõõtmine

Astronaudid asetasid Apollo 11, 12, 14, 15 ja 16 missioonide ajal Kuu pinnale viis seismomeetrit. Seismomeeter Apollo 11 töötas ainult kolm nädalat, kuid ülejäänud neli seadet registreerisid aastatel 1969–1977 28 madalat kuuvarjutust - seda tüüpi, mida tekitasid tektoonilised rikked. Maal oleksid värisevad kõikumised olnud suurusjärgus 2–5.

Passiivne seismiline eksperiment oli esimene seismomeeter, mis asetati Kuu pinnale. See tuvastas Kuu “moonquakes” ja andis teavet Kuu sisemise struktuuri kohta. See katse uuris seismiliste lainete levikut Kuu kaudu ja andis esimese üksikasjaliku ülevaate Kuu sisestruktuurist. (NASA, 2017)

Kasutades oma uue algoritmi muudetud asukohahinnanguid, leidsid teadlased, et 28 madalast maavärinast pärit kaheksa epitsenter asus LRO piltidel nähtavatest vigadest 19 miili raadiuses - piisavalt lähedal, et meeskond saaks järeldada, et vead põhjustasid tõenäoliselt värisema.

Schmerr juhtis jõupingutusi, et koostada raputuskaardid, mis on tuletatud mudelitest, mis ennustavad tõukejõu tõrgete suurust arvestades, kus kõige tugevam raputamine peaks aset leidma.

Teadlased leidsid ka, et kaheksast maavärinast kuus juhtus siis, kui Kuu oli oma apogee lähedal või läheduses - Kuu orbiidi punkt, kui ta on Maast kõige kaugemal. Sel hetkel põhjustab Maa gravitatsioonist tulenev täiendav loodepinge Kuu kooriku kogupinge maksimumi, muutes niiviisi tõukejõu tõrgete tõenäolisemaks libisemise.

Thomas Watters, uurimistöö juhtiv autor ja Washingtoni Smithsoniani instituudi Maa ja planeetide uuringute keskuse vanemteadur, ütleb: „Me arvame, et on väga tõenäoline, et need kaheksa raputust põhjustasid vead, mis libisesid läbi, kui stressi ajal tekkis stress Kuukoort suruti kokku globaalse kokkutõmbumise ja loodejõudude abil, mis näitab, et Apollo seismomeetrid registreerisid kahaneva kuu ja kuu on endiselt tektooniliselt aktiivne. ”

Teadlased joonistavad analoogia protsessiga, mis muudab viinamarja rosinaks. Nii nagu viinamari võib kuivades muutuda rosinaks, võib kortsus kortsuda ka selle sisemus jahtudes ja kahanedes. Kuid erinevalt viinamarja elastsest nahast - on koorik habras, põhjustades selle sisemuse kahanemisel purunemise. Just selle purunemise tagajärjel tekivad tõukejõud, kus kooriku üks osa lükatakse üle külgneva sektsiooni. Need vead - mõlemad on kümnete jardide kõrgused ja mõne miili pikkused - meenutavad Kuu pinnalt vaadates väikeseid treppikujulisi kaljusid.

LRO on alates 2009. aasta töö alustamisest kujutanud Kuul rohkem kui 3500 veapüüri - mõnel neist piltidest on maalihked või rändrahnud suhteliselt heledate laikude põhjas veapüüride või lähedalasuva maastiku nõlvadel. Kuna ilmastik tumeneb kuu ajal pinnale järk-järgult, tähistavad heledamad piirkonnad piirkondi, mis on värskelt paljastatud sellise sündmuse nagu kuukäru tagajärjel.

Teised LRO tõrkepildid näitavad rändrahnu languste värskeid radu, mis viitab sellele, et värisemised saatsid need rändrahnud kalju nõlvadest alla veerema. Neid radasid kustutaks suhteliselt kiiresti Kuu mikrometeoroidide mõju tõttu geoloogiline aeg. Kuna LRO-kujutis on juba ligi kümmekond aastat ja seda on lähiaastatel veelgi rohkem, kavatseb meeskond võrrelda eri aegade konkreetsete rikkepiirkondade pilte, et leida värskeid tõendeid hiljutiste kuupaiste kohta.

Schmerr lisab: “Minu jaoks rõhutavad need leiud, et peame tagasi Kuule minema. Õppisime palju Apollo missioonidelt, kuid need ainult kriimustasid pinda. ”

Ta lõpetab: „Kaasaegsete seismomeetrite suurema võrgu abil saaksime Kuu geoloogia mõistmisel suuri samme teha. See annab teadusele väga paljutõotavaid madalal rippuvaid vilju tulevasel missioonil Kuule. ”

Algne uurimistöö: “Madal seismiline aktiivsus ja noorte tõukejõud Kuul”, Thomas Watters, Renee Weber, Geoffrey Collins, Ian Howley, Nicholas Schmerr ja Catherine Johnson avaldati ajakirjas Nature Geoscience 13. mail 2019. http: / /dx.doi.org/10.1038/s41561-019-0362-2

Algselt avaldatud ajakirjas Scisco Media