Остывает и содрогается: кора Луны меняется на глазах у астрономов

0
62

Вид с орбиты Луны на долину и разлом, исследованные американскими астронавтами.

Фото NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian.

Надвиг, снятый аппаратом LRO.

Фото NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian.

Звёздочка – место посадки Аполлона-17. 1, 3. Места оползней, обнаживших относительно яркие породы. 2. Следы падения валунов.

Фото NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian.

Лунная кора продолжает меняться. По мере того как наш спутник остывает изнутри, он сжимается, и это ведёт к всё новым сотрясениям поверхности Селены. Такой вывод сделан в двух недавних исследованиях.

Никто из учёных сегодня не сомневается, что Луна когда-то была гораздо горячее, чем сейчас. Остывая, она уменьшалась в объёме. За последние несколько сотен миллионов лет диаметр Селены (более 3400 километров) уменьшился примерно на 50 метров. Разумеется, это небольшое изменение. Но его оказалось достаточно, чтобы хрупкая лунная кора потрескалась, образовав надвиги, где один слой пород надвигается на другой. Надвиги представляют собой хребты или уступы. Их обычная высота – десятки метров, а длина – несколько километров.

Продолжает ли Луна сжиматься и сейчас? Новое исследование даёт положительный ответ на этот вопрос.

"Наш анализ выявил первое свидетельство того, что эти разломы всё ещё активны и, вероятно, вызывают лунные сотрясения и сегодня, поскольку Луна продолжает постепенно охлаждаться и сжиматься, – говорит Томас Уоттерс (Thomas Watters) из Смитсоновского института, первый автор статьи, опубликованной в журнале Nature Geoscience. – Некоторые из этих сотрясений могут быть довольно сильными, выше пяти по шкале Рихтера".

Специалисты сделали такой вывод, исходя из сейсмограмм, а также фотографий лунной поверхности.

Астрономы заново проанализировали записи сейсмографов, установленных экспедициями "Аполлон-12", -14, -15 и -16, разработав собственный алгоритм обработки данных. Напомним, что с 1969 по 1977 год эти приборы зафиксировали 28 лунотрясений магнитудой от 2 до 5.

Новая методика была призвана точнее определить эпицентры сейсмических толчков. Оказалось, что для восьми из 28 событий они находились в пределах 30 километров от разломов.

Затем специалисты провели моделирование, чтобы понять, на каком расстоянии должен находиться эпицентр лунотрясения, вызванный подвижками коры в разломе. Выяснилось, что 30-километровая дистанция позволяет приписать толчки сейсмической активности надвигов.

Более того, специалисты обратили внимание, что шесть из этих восьми событий произошли, когда Луна находилась в апогее (наиболее удалённой от Земли точке орбиты) или вблизи него. В этот момент из-за действия приливных сил со стороны нашей планеты в коре Селены должно возникать дополнительное напряжение.

Насколько вероятно, что близость эпицентров к разломам, а Луны в момент событий – к апогею, есть лишь случайное совпадение? Чтобы выяснить это, учёные провели 10 тысяч компьютерных симуляций. Оказалось, что такая вероятность меньше 4%.

Кроме того, сам характер сейсмического сигнала указывает на то, что он не был вызван падением метеорита и не пришёл из глубины лунных недр.

Надвиг, снятый аппаратом LRO.
Фото NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian.

Однако специалисты не ограничились обработкой и интерпретацией сейсмограмм. Они призвали на помощь ещё один источник информации: фотографии, сделанные зондом LRO, работающим на лунной орбите с 2009 года.

За это время аппарат снял более 3500 надвигов. Изучив множество изображений, авторы нашли целый ряд свидетельств относительно недавних лунотрясений, произошедших в районе разломов.

Во-первых, это пятна неожиданно ярких пород. С течением времени лунный грунт тускнеет под действием солнечного ветра, так что такие яркие пласты должны были обнажиться недавно. Вполне возможно, что это произошло в результате сейсмической активности.

Кроме того, на фотографиях обнаружились следы катившихся валунов. Они также должны быть достаточно свежими, чтобы их не успел стереть постоянный дождь из микрометеоритов.

Наконец, свежие (по геологическим меркам) следы падения валунов были обнаружены непосредственно астронавтами "Аполлона-17". Как теперь выяснили астрономы, всего в 13 километрах от этой точки находился эпицентр одного из зарегистрированных лунотрясений.

С этим исследованием перекликается и другая работа, опубликованная в журнале Icarus группой во главе с Нэйтаном Уильямсом (Nathan Williams) из NASA.

Исследователи также работали со снимками LRO, обработав около 12 тысяч изображений моря Холода в районе северного полюса Луны. Беспрецедентное качество изображений (от 50 до 200 сантиметров на пиксель) позволило им найти множество ранее неизвестных деталей рельефа, предположительно сформированных тектоническими процессами.

Звёздочка – место посадки Аполлона-17. 1, 3. Места оползней, обнаживших относительно яркие породы. 2. Следы падения валунов.
Фото NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian.

Речь идёт о так называемых wrinkle ridges, что можно перевести как "гряды-морщины". Это извилистые гребни и длинные неглубокие впадины, образовавшиеся в результате того же процесса, что и надвиги: при остывании Луны и растрескивании лунной коры.

Авторы обнаружили несколько тысяч гряд. Самые масштабные из них достигают 300 метров в высоту и 400 километров в длину. Как утверждается в пресс-релизе исследования, ранее такие формы рельефа обнаруживались только на возвышенностях Селены, но никогда в низменностях вроде моря Холода.

Учёные также датировали эти формы рельефа. В этом им помогли метеоритные кратеры.

Специалистам известно, сколько времени требуется, чтобы кратер того или иного размера заполнился обломками от ударов более мелких метеоритов и сгладился. Поэтому о каждой "вмятине" на поверхности Луны можно утверждать, что она не старше определённого возраста. Так вот некоторые гряды образовались поверх кратеров, которым не более 40 миллионов лет. Это время не так уж велико по геологическим меркам. Другим было не более миллиарда лет (хотя прежде считалось, что изменения коры в море Холода закончились уже 1,2 миллиарда лет назад).

Ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о следах относительно недавней геологической активности на Луне. Также мы рассказывали о землетрясениях на Марсе и планах по их поиску на Венере.

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here