Трусове до 100 минути на Луната

• Не са от сблъсък на тектонични плочи, а от метеорити, от температурни амплитуди от около 300 градуса или вътрешни процеси
• Разходката на Нийл Армстронг е засечена от уредите като слабо разлюляване

Удар от метеорит, разходка на астронавти около лунния модул, с който са кацнали, драстичната температурна амплитуда между деня и нощта или вътрешни процеси – всички тези събития могат да доведат до трусове на Луната. За разлика от земните те не са предизвикани от движението и сблъсъка на тектонични плочи, тъй като такива  там  не съществуват. Няма и океани. Общото с познатите ни земетресения е внезапното  освобождаване на енергия.

Разпределението и силата на този процес са съвършено други и това е свързано с особеностите  във вътрешната динамика на двете небесни тела. Смята се, че спътникът на Земята е сеизмично пасивен, но въпреки това

уредите на астронавтите регистрират хиляди подобни събития.

Знае се, че траят много по-дълго – до 100 минути. Времетраенето зависи от температурата в епицентъра – при по-висока са по-дълги. Повечето са изключително слаби, но има и такива, които достигат магнитуд 6. По време на труса се чува много силен шум, защото кората е много напукана, а на лунната повърхност няма вода.

55 години след стъпването на Нийл Армстронг на Луната чак сега става ясно, че разположените там сеизмометри са отчели около 22 000 лунни разлюлявания в периода от 1969 до 1977 г.

Проучване, публикувано в „Списание за геофизични изследвания“, открива хиляди трусове на повърхността му, които са останали скрити въпреки разположените сеизмометри. Техниката преди 50 г. не е била достатъчно чувствителна, за да ги отчете.

Всъщност още в деня, в който Армстронг стъпва на нейната повърхност и се разхожда по нея, уредите, включени в този момент от колегата му от мисията „Аполо 11“ Бъз Олдрин, отчитат разклащане.

Около час и 40 минути след кацането на първия човек на 20.07.1969 г. по радиото идва съобщение от Земята. Екипът на НАСА в Хюстън информира астронавтите, че пасивният сеизмометър, който са разположили, за да усеща вибрации, успешно е отчел кратки колебания.

Армстронг дотолкова е погълнат от усещанията си, докато обикаля около лунния модул, че не обръща внимание на съобщението от Земята. Всъщност движенията, уловени от сеизмометъра, са неговите собствени стъпки.

Последното такова устройство спира да предава данни през 1977 г. и голяма част от записите не са анализирани. Днес, при наличието на по-модерни технологии, това става възможно. Учените смятаха, че може би

някои лунни земетресения са останали скрити в трудните за обработка с тогавашната технология данни.

И се оказва точно така.

Лунните разтърсвания са три основни вида. Най-много са тези, предизвикани от сблъсък на малки метеорити с Луната. Тъй като тя няма атмосфера, всички тела с различна големина и маса достигат безпрепятствено до нея. Силата на удара уредите изчисляват, като масата им в килограми се умножава по скоростта.

Вторият  вид са предизвикани от разширяването и свиването на земния спътник в резултат на разликата в дневната и нощната температура с около 250 – 300 градуса. Поради това сеизмометърът на „Аполо 16“ например е бил обвит в термичен щит, за да го предпази от огромните температурни колебания на Луната вследствие на липсата на изолираща атмосфера.

Трусовете от този тип са по-дълбоки – в диапазона между 800 и 1200 км под кората. Те може да са свързани и с влиянието на земната гравитация. Тъй като Луната обикаля около нашата планета по елиптична орбита, определени нейни зони са по-близо, а други – по-далеч, но точно те са по-рискови за възникване на сеизмични събития.

Най-интересен е третият тип трусове. Те са плитки, защото са в резултат на движения в дълбочина до 300 км под повърхността. Редки са – за 8 г. (от 1969 до 1977 г.) са регистрирани едва 28 такива. Епицентровете им не са свързани с геоложки и географски характеристики на Луната. Имат връзка с лунното развитие преди 3 милиарда години.

Тогава Луната е била много по-гореща и по-активна от сега. В района около мястото за кацане на астронавтите от мисията „Аполо 15“ през 1971 г. в северната част на земния спътник от дълбините към повърхността се е издигнала разтопена магма и се е разляла. Но след това започва охлаждане на вътрешността, което трае и до днес. При този процес Луната се е свила с около 50 метра.

Сдобива се с бръчки подобно на гроздовите зърна, които се превръщат в стафиди, и се свива, обясняват от НАСА. Но кората е крехка, не е като гъвкавата ципа на гроздето и се начупва, образувайки разломи. Една част се избутва нагоре върху съседна зона. Тези участъци приличат на стълби в скалите. Високи са десетки метри и се простират на няколко километра разстояние.

Заради това астронавтите Юджийн Сърнан и Харисън Шмит управляват лунния си роувър на зигзаг по време на мисията „Аполо 17“ през 1972 г.

Онодера смята, че процесите в кората в момента вероятно се движат в обратната посока. Това причинява доста силни лунни трусове с магнитуд 5 или 6 – опасни за бъдещите астронавти или структури, които биха могли да се построят на Луната.

Силата им проучва също Томас Уотърс, учен в Центъра за земни и планетарни изследвания към Националния въздушен и космически център на музея във Вашингтон „Смитсониън“. Той анализира данни от четири сеизмометъра на Луната, публикувани в сп. „Нейчър геосайънс“.

За целта е създал специален алгоритъм, за да прецизира информацията отпреди 50 години.

Уредите са измерили тремора, предизвикан от земетресенията, като записват времето на удара и силата на вълните, за да оценят къде е епицентърът.

Инструментите са били там по време на мисиите „Аполо“ от 11 до 16. Първият работи само в продължение на 3 седмици, останалите са записали 28 плитки труса, за които се предполага, че са били причинени от тези разломи. Те са били с магнитуд от 2 до 5 по скалата на Рихтер.

Използвайки ревизираните чрез алгоритъма данни, сега – след повече от 50 години, екипът установява, че 8 от тях са били в дълбочина 30 км от видимите на изображенията разломи. 6 пъти това е станало в най-отдалечената от Земята точка на Луната. Което потвърждава, че положението на нашата планета влияе върху трусовете на спътника ѝ.

Има и наблюдения на повърхността, които също доказват тази теория. Върху детайлни изображения от космическия апарат Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) на НАСА се виждат свлачища или камъни по склоновете на скалите в района на разломите.

Някои данни сочат, че потенциално критични разломи са разположени до южния полюс на Луната, където НАСА планира мисията  „Артемида III“. Затова там ще бъдат поставени по-чувствителни сеизмометри. Тази част е още по-голяма загадка, защото мисиите „Аполо“ са кацали в сравнително ограничен участък на земния спътник, и то далече от района, в който стъпи китайската сонда „Чанъе 6“ преди 5 г. Там или в други райони би могло да има активност и потенциално опасни лунни трусове, различни от тези, които са засекли сеизмометрите през 70-те години.

Учените се надяват, че новите уреди ще им помогнат

да научат повече за вътрешните процеси,

защото ще покажат данни от неизследвани досега места.

Перспективата за дългосрочно присъствие на НАСА на Луната чрез мисията „Артемида“ поставя въпроса как да бъдат изградени постройките и оборудването, така че да не бъдат засегнати от трусовете. Опитът на Земята показва, че земетресенията може да  доведат  до различни бедствия – срутване на сгради, затрупване на хора, цунами.  А вече е ясно, че плитките трусове на Луната са доста силни и могат да доведат до проблеми за конструкциите и оборудването. То трябва да може да издържи на влиянието на движенията на кората.

Типът материя на повърхността на земния спътник е горе-долу изучен, сеизмометрите са показали през какви структури преминават енергийните вълни от трусовете, отчетени от уредите.

Но дълбоката вътрешност на Луната и процесите, които водят до земетресения, все още са загадка.

Повече по темата четете в брой 8/2024 на сп. „Космос“.