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月球正在缩小(非常缓慢)

2024-02-04科学

未来阿尔忒弥斯任务的一些地点是脆弱的山体滑坡和由此产生的断层线的「月震」。

地球的月亮是夜空中的一个常数,遵循其轨道上可预测的相位。然而,它的大小可能随着时间的推移而变化。1月25日发表在【行星科学杂志】(Planetary Science Journal)上的一项研究发现,在过去的几亿年里,随着月球核心逐渐冷却,月球的周长缩小了150英尺以上。

来自美国宇航局、史密森尼学会、亚利桑那州立大学和马里兰大学的一组科学家发现了证据表明,持续的收缩导致了月球南极周围的一些表面变化。在美国宇航局希望在载人阿尔忒弥斯三号任务期间着陆的地区,地形甚至发生了变化。

月球怎么像葡萄

这种月球收缩过程看起来类似于葡萄变成葡萄干时的皱纹。月亮在缩小时也会起皱和折痕。然而,葡萄的表皮很灵活,而月亮的表面很脆。脆性导致在地壳各部分相互推挤的地方形成断层。

这种持续收缩引起的断层形成通常伴随着月震等地震活动。这些月球断层带附近的任何位置都可能对人类在那里的探索构成威胁,就像生活在地球上断层线附近的人面临更大的地震风险一样。

在这项新研究中,研究小组将月球南极地区的一组断层与50多年前阿波罗地震仪记录的强烈月震联系起来。他们使用计算机模型模拟了这里地表斜坡的稳定性,发现一些地区特别容易受到地震活动造成的月球滑坡的影响。

「我们的模型表明,能够在南极地区产生强烈地面震动的浅层月震可能来自现有断层上的滑动事件或新逆冲断层的形成,」该研究的合著者、国家航空航天博物馆名誉高级科学家托马斯·R·沃特斯(Thomas R. Watters)在一份声明中说。「在规划月球上永久前哨站的位置和稳定性时,应考虑年轻逆冲断层的全球分布,它们活跃的潜力以及因持续的全球收缩而形成新逆冲断层的可能性。

摇晃数小时

浅层月震只发生在月球地壳深处约100英里的地方。它们是由故障引起的,其强度足以损坏设备和人造结构。地震往往最多只持续几秒钟或几分钟。浅层月震可以持续数小时甚至整个下午。该团队将1970年代阿波罗被动地震网络记录的5级月震与月球勘测轨道飞行器最近探测到的一组断层联系起来。这意味着这种地震活动可能会摧毁未来在月球上的任何假设定居点。

「你可以把月球表面想象成干燥的、接地的砾石和尘埃。数十亿年来,地表一直受到小行星和彗星的撞击,由此产生的角碎片不断从撞击中喷出,「该研究的合著者、马里兰大学地质学家尼古拉斯·施默尔在一份声明中说。「因此,重新加工的表面材料可以是微米级到巨石大小,但都非常松散地固结。松散的沉积物使摇晃和山体滑坡非常有可能发生。

该团队将继续绘制月球上的地震活动图,希望能找到更多可能对人类探索造成危险的地方。美国宇航局的阿尔忒弥斯任务目前计划于2025年9月发射首次载人飞行,并计划于2026年9月载人登月。这些未来任务的最终目标之一是人类在月球上的长期存在。

「随着我们越来越接近载人阿尔忒弥斯任务的发射日期,重要的是要尽可能保证我们的宇航员,我们的设备和基础设施的安全,」施默尔说。「这项工作正在帮助我们为在月球上等待我们的事情做好准备 - 无论是能够更好地承受月球地震活动的工程结构,还是保护人们免受真正危险区域的影响。