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月球正在縮小(非常緩慢)

2024-02-04科學

未來阿爾忒彌斯任務的一些地點是脆弱的山體滑坡和由此產生的斷層線的「月震」。

地球的月亮是夜空中的一個常數,遵循其軌域上可預測的相位。然而,它的大小可能隨著時間的推移而變化。1月25日發表在【行星科學雜誌】(Planetary Science Journal)上的一項研究發現,在過去的幾億年裏,隨著月球核心逐漸冷卻,月球的周長縮小了150英尺以上。

來自美國太空總署、史密森尼學會、亞利桑那州立大學和馬里蘭大學的一組科學家發現了證據表明,持續的收縮導致了月球南極周圍的一些表面變化。在美國太空總署希望在載人阿爾忒彌斯三號任務期間著陸的地區,地形甚至發生了變化。

月球怎麽像葡萄

這種月球收縮過程看起來類似於葡萄變成葡萄乾時的皺紋。月亮在縮小時也會起皺和折痕。然而,葡萄的表皮很靈活,而月亮的表面很脆。脆性導致在地殼各部份相互推擠的地方形成斷層。

這種持續收縮引起的斷層形成通常伴隨著月震等地震活動。這些月球斷層帶附近的任何位置都可能對人類在那裏的探索構成威脅,就像生活在地球上斷層線附近的人面臨更大的地震風險一樣。

在這項新研究中,研究小組將月球南極地區的一組斷層與50多年前阿波羅地震儀記錄的強烈月震聯系起來。他們使用電腦模型模擬了這裏地表斜坡的穩定性,發現一些地區特別容易受到地震活動造成的月球滑坡的影響。

「我們的模型表明,能夠在南極地區產生強烈地面震動的淺層月震可能來自現有斷層上的滑動事件或新逆沖斷層的形成,」該研究的合著者、國家航空航天博物館名譽高級科學家杜文·R·沃特斯(Thomas R. Watters)在一份聲明中說。「在規劃月球上永久前哨站的位置和穩定性時,應考慮年輕逆沖斷層的全球分布,它們活躍的潛力以及因持續的全球收縮而形成新逆沖斷層的可能性。

搖晃數小時

淺層月震只發生在月球地殼深處約100英裏的地方。它們是由故障引起的,其強度足以損壞器材和人造結構。地震往往最多只持續幾秒鐘或幾分鐘。淺層月震可以持續數小時甚至整個下午。該團隊將1970年代阿波羅被動地震網絡記錄的5級月震與月球勘測軌域飛行器最近探測到的一組斷層聯系起來。這意味著這種地震活動可能會摧毀未來在月球上的任何假設定居點。

「你可以把月球表面想象成幹燥的、接地的礫石和塵埃。數十億年來,地表一直受到小行星和彗星的撞擊,由此產生的角碎片不斷從撞擊中噴出,「該研究的合著者、馬里蘭大學地質學家尼古拉斯·施默爾在一份聲明中說。「因此,重新加工的表面材料可以是微米級到巨石大小,但都非常松散地固結。松散的沈積物使搖晃和山體滑坡非常有可能發生。

該團隊將繼續繪制月球上的地震活動圖,希望能找到更多可能對人類探索造成危險的地方。美國太空總署的阿爾忒彌斯任務目前計劃於2025年9月發射首次載人飛行,並計劃於2026年9月載人登月。這些未來任務的最終目標之一是人類在月球上的長期存在。

「隨著我們越來越接近載人阿爾忒彌斯任務的發射日期,重要的是要盡可能保證我們的太空人,我們的器材和基礎設施的安全,」施默爾說。「這項工作正在幫助我們為在月球上等待我們的事情做好準備 - 無論是能夠更好地承受月球地震活動的工程結構,還是保護人們免受真正危險區域的影響。