Vědci se domnívají, že náš zmenšující se Měsíc způsobuje měsíční otřesy

Studie měsíčních zemětřesení sahají až do éry Apolla. Již více než 50 let astronauti umísťují seismometry kolem blízké strany měsíčního povrchu, aby zaznamenávali otřesy. K nejsilnějšímu mělkému zemětřesení došlo poblíž jižního pólu, který je poblíž přistávacích bodů mise NASA Artemis 3, která má vrátit lidi na Měsíc. Možná v roce 2027. Oblast měsíčního jižního pólu je atraktivní, protože obsahuje trvale zastíněné oblasti, o nichž někteří spekulují, že mohou obsahovat vodní led.

V nové studii Watters a jeho kolegové uvádějí, že toto silné zemětřesení je spojeno se skupinou aktuálně seismicky aktivních zlomů, které vznikly při smršťování Měsíce. Zemětřesení v oblasti může vyvolat sesuvy půdy z uvolněných hornin a prachu z okolních kráterů.

Jiní badatelé tvrdí, že stále nemáme dostatek informací k určení nebezpečných míst pro přistání na Měsíci.

Jak může zmenšující se Měsíc způsobit zemětřesení?

Kontrakce měsíce byla měřitelná, ale malá. Jeho obvod se za poslední stovky milionů let zmenšil asi o 150 stop. Většina této kontrakce je způsobena přirozeným chlazením roztaveného jádra Měsíce. Jak se měsíční jádro ochlazuje, povrch Měsíce se zmenšuje a přizpůsobuje se změně velikosti. Jak se smršťovala, části zemské kůry se k sobě tlačily a vytvořily hřebeny známé jako tahové zlomy.

Zemská gravitace na Měsíci také působí silou na povrch Měsíce a zvyšuje tlak, což napomáhá vzniku tahových zlomů na Měsíci.

Země nezažívá stejný typ smrštění. Naše roztavené jádro se také ochlazuje, ale zemská kůra je tvořena soustavou tektonických desek, na rozdíl od Měsíce, který má desku jedinou. Energie ze zemského jádra pohybuje těmito deskami nebo se uvolňuje prostřednictvím sopečných erupcí, řekl Watters.

Zmenšování našeho Měsíce má na Zemi minimální dopady. Změna velikosti nezmění například výskyt zatmění. Jeho hmotnost se také nemění, takže ani přílivy a odlivy na Zemi nejsou ovlivněny jinak.

Neexistuje důvod Pokud se tam nepřesuneme, pozemšťané se budou muset obávat zmenšování Měsíce.

„Cílem není nikoho odradit od průzkumu měsíčního jižního pólu,“ řekl Watters, emeritní vědec z Centra pro studium Země a planet v Národním muzeu letectví a kosmonautiky. „Ale jen abychom se ujistili, že je pochopeno, že to není neškodné prostředí.“

Stejně jako na Zemi jsou tyto zlomy často spojeny se seismickou aktivitou. Poruchy tahu se mohou jevit jako stěna vysoká desítky metrů, což je zjistitelné, ale rozhodně ne hora. Díky snímkům s vysokým rozlišením, které pořídila kosmická loď NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, byly nyní na Měsíci objeveny tisíce drobných tahových zlomů. Skutečnost, že zůstávají na povrchu, spíše než aby erodovali do neexistence, znamená, že musí být mladí a pravděpodobně aktivní, řekl Watters.

Když na snímcích identifikovali tahové chyby, členové týmu znovu analyzovali data ze seismometrů Apollo. Pomocí algoritmu byli schopni zúžit rozsah tahových poruch, které pravděpodobně způsobily měsíční otřesy. Zjistili, že největší zemětřesení – o síle 5 stupňů Richterovy škály poblíž jižního pólu – bylo spojeno se skupinou zlomů, které jsou pravděpodobně stále aktivní.

„Není důvod se domnívat, že jsou momentálně neaktivní, protože víme, že Měsíc je stále horký a jeho vnitřek je stále chladný,“ řekl Watters.

K určení potenciálního poškození tým modeloval povrchové svahy v antarktické oblasti, aby zjistil, zda některé oblasti nejsou zranitelnější vůči sesuvům půdy způsobeným seismickými otřesy. Některé útesy byly nalezeny v trvale zastíněných oblastech, jako je kráter Shackleton, jedno z potenciálních míst přistání pro misi Artemis 3 NASA, a byly velmi zranitelné vůči seismické aktivitě. Malé otřesy dokonce způsobily sesuvy půdy podél jeho strmých stěn.

„Není to jako obrovská masa materiálu, ale stále je to dost velké, takže byste nechtěli být nikde poblíž,“ řekl Watters.

Měsíční otřesy se od zemětřesení liší v několika klíčových ohledech. Na Měsíci mohou vydržet déle, někdy i hodiny. Kvůli slabší gravitaci Měsíce bude zemětřesení mnohem silnější než zemětřesení na Zemi. Dokonce i mírné otřesy vás mohou srazit z nohou, řekl Watters.

Geofyzik Allen Husker, který se na výzkumu nepodílel, uvedl, že studie poskytuje „více důkazů o existenci měsíčních otřesů, z nichž některá mohou být relativně velká“. Kombinace smršťování Měsíce a tahu ze Země „spojuje, aby tato měsíční otřesy byla větší, než jsme dříve odhadovali.“

Jak mohou zemětřesení ovlivnit budoucí lidské návštěvy

I když jsou zemětřesení velká, nevyskytují se příliš často. Hoskerův výzkum odhadl, že k mělkým měsíčním otřesům dochází v průměru jednou za 100 dní na celém měsíčním povrchu. Byla by náhoda, kdyby místo, kde astronauti přistávají, na pár dní zasáhlo zemětřesení.

Řekl, že by bylo důležité chránit se před rizikem, pokud by si lidé postavili základnu, aby mohli navštěvovat Měsíc nebo na něm dokonce žili – podobně jako zpevnění budovy v oblastech Kalifornie náchylných k zemětřesení.

„Budoucí měsíční základny by měly být instalovány daleko od seismických zdrojů, aby nedošlo k jejich poškození, nebo by měly být postaveny tak, aby vydržely seismické otřesy,“ řekl Hosker, který je také profesorem výzkumu na Caltech. „Kdybychom dokázali ty věci zmapovat jako na Zemi, mohli bychom se jim vyhnout.“

Ne každý je však o tomto potenciálním nebezpečí přesvědčen. Samostatná studie zveřejněná v roce 2022 byla uzavřena Mělké měsíční otřesy způsobené těmito tahovými zlomy by byly slabší, než popisuje tento nový výzkum. Také to neovlivní mnoho oblastí na Měsíci, včetně většiny kandidátských míst pro přistání Artemis III.

Senthil Kumar, autor studie z roku 2022, řekl, že jeho „pozice zůstává stejná“ navzdory novému výzkumu. Ve skutečnosti nová studie nabízí „jednu z nejvzácnějších možností“.

„Je příliš brzy se hádat o tak riskantních scénářích na stránkách Artemis.“ [which] „Může to zničit měsíční základnu,“ řekl Kumar, výzkumník z Národního institutu geofyzikálního výzkumu v Hajdarábádu v Indii.

Aby bylo možné provést přesné posouzení rizik, řekl, že vědecká komunita potřebuje lépe porozumět místním podmínkám, charakteristikám potenciálních zdrojů měsíčních zemětřesení a podmínkám, které by šířily seismický pohyb země.

Nejlepší způsob, jak získat některé z těchto detailů, je pravděpodobně let na Měsíc.