Przejdź do treści

Kurczący się Księżyc wywołuje wstrząsy tektoniczne

img

Księżyc kurczy się w miarę stopniowego chłodzenia się jądra. W ciągu ostatnich kilkuset milionów lat nasz naturalny satelita “schudł” o ponad 50 m. W miarę kurczenia na skorupie tworzą się tektoniczne uskoki skalne.

Naukowcy przeanalizowali dane z czterech sejsmometrów umieszczonych na Księżycu podczas misji Apollo. Dzięki utworzonemu algorytmowi udało się z danych tej prostej sieci sejsmicznej oszacować miejsca wykrytych trzęsień. To pierwsza taka analiza, która udowadnia, że uskoki powstałe na skutek kurczenia Księżyca to nadal aktywny proces. Wyniki badań zostały opublikowane 13 maja br. na łamach czasopisma Nature Geoscience.

Do wykonania analizy użyto historycznych danych z sejsmometrów umieszczonych podczas misji Apollo 12, 14, 15 oraz 16. Aparatura działała w latach 1969-1977 i wykryła 28 wstrząsów. Wstrząsy miały magnitudę 2 do 5 stopni w skali Richtera.

8 z 28 wstrząsów były usytuowane w promieniu 30 km od uskoków zarejestrowanych na Księżycu. Poniżej przykład takiego uskoku odwróconego, który powstaje kiedy skorupa blisko powierzchni pęka i jest wypchnięta ku górze. Strzałki skierowane w lewo pokazują poniżej powstały w ten sposób uskok (wyglądający jak jeden stopień schodów). Strzałki pokazujące w prawo wskazują na materiał geologicznie młodego regolitu odsłoniętego przez uskok.

img
Zdjęcie: NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian.

Lokalizacja epicentrów tych wstrząsów zgadza się z proponowanymi modelami aktywności sejsmicznej w obszarze tych uskoków. To pozwala przypuszczać, że takie jest ich pochodzenie. Co więcej 6 z tych 8 wstrząsów nastąpiło w czasie, gdy Księżyc był w okolicach apogeum swojej orbity (najdalej od Ziemi). W tej pozycji na naszego naturalnego satelitę działają siły pływowe zwiększające naprężenia skorupy.

Naukowcy wykonali łącznie 10 000 symulacji, aby sprawdzić pesymistyczny scenariusz, że wstrząsy w pobliżu uskoków w czasie największych naprężeń pływowych wystąpiły przez przypadek. Prawdopodobieństwo na to jest mniejsze niż 4%, co daje dostateczny powód do odrzucenia hipotezy przypadkowości.

Tezę o wciąż aktywnym tektonicznie Księżycu potwierdzają też zdjęcia z amerykańskiej sondy LRO, która w trakcie swojej misji sfotografowała już ponad 3500 skarp z uskokami. Na niektórych z nich widać osuwiska ziemi z jasnym materiałem skalnym, który nie został jeszcze przyciemniony przez promieniowanie kosmiczne. To wskazuje, że są to twory młode geologicznie. Niektóre grzbiety skalne wyglądają na przesunięte na skutek uskoków stosunkowo niedawno z uwagi na to, że nie zostały jeszcze bardzo zmodyfikowane przez stałe uderzenia mikrometeoroidów.

Połączone dane ze współczesnego instrumentu LRO i historycznej misji załogowej programu Apollo przyniosły pierwsze tak wyraźne potwierdzenie tezy o wstrząsach tektonicznych wywoływanych kurczeniem się wnętrza Księżyca. Podobne procesy występują na Merkurym, z tym że tam uskoki sięgają nieraz nawet 3 km wysokości.

Źródło: NASA

Opracował: Rafał Grabiański

Więcej informacji:

Na zdjęciu tytułowym: Dolina Taurus-Littrow, gdzię lądowała misja Apollo 17 w 1972 roku. Nad miejscem lądowania (w centrum obrazu) widać uskok Lee-Lincoln'a, przez który przejeżdżali astronauci Eugen Cernan i Harrison Schmitt. Źródło: NASA/GSFC/Arizona State University.