Księżyc drży coraz częściej. Plany NASA do poprawki
Księżyc nie zamarł miliardy lat temu. Nowa mapa pęknięć pokazuje, że wciąż się kurczy i może wywoływać trzęsienia.
Księżyc nie jest skamieniałą kulą sprzed miliardów lat. Nowa szczegółowa mapa jego powierzchni pokazuje, że wnętrze naszego satelity nadal stygnie, skorupa powoli się kurczy, a na ciemnych równinach powstają świeże pęknięcia. To właśnie tam mogą rodzić się kolejne księżycowe trzęsienia ziemi – zjawiska, z którymi będą musieli liczyć się przyszli astronauci.
Księżyc marszczy się jak wysychające jabłko
Z czasem każde ciało niebieskie stygnie. Gdy traci ciepło, jego wnętrze się kurczy, ale sztywna skorupa nie nadąża za tym procesem. Na Ziemi nadmiar naprężeń rozładowują płyty tektoniczne, które przesuwają się względem siebie, wyginają i zapadają w głąb płaszcza.
Księżyc takich płyt nie ma. To jedna, ciągła skorupa skalna. Gdy glob się ochładza, całość działa jak powoli wysychające jabłko: średnica minimalnie maleje, a powierzchnia marszczy się i pęka. W miejscach największego ścisku skały wypychane są ku górze i tworzą systemy uskoków.
Już wcześniej znaliśmy płaty klifowe – strome, łukowate skarpy tektoniczne, które przecinają jasne wyżyny Księżyca. To uskoki powstałe w ciągu ostatnich 1 mld lat, a więc w stosunkowo późnej części historii Srebrnego Globu. Sejsmometry pozostawione przez misje Apollo pokazały, że część księżycowych wstrząsów pochodzi właśnie z takich struktur. Nowe badania dorzucają do tego układanki brakujący element. Okazuje się, że podobne deformacje kryją się także w ciemnych morzach widocznych z Ziemi gołym okiem.
Małe grzbiety w księżycowych morzach to ukryta sieć pęknięć
Ciemne plamy na tarczy Księżyca to rozległe równiny zastygłej lawy bazaltowej, która przed miliardami lat wypłynęła na powierzchnię po gigantycznych uderzeniach asteroid. To teren z pozoru gładki i spokojny, ale z bliska widać na nim delikatne, łukowate grzbiety.
To właśnie małe grzbiety mórz księżycowych (SMR). Zespół z Smithsonian stworzył pierwszą globalną mapę takich struktur. Na zdjęciach z sondy Lunar Reconnaissance Orbiter zidentyfikował:
- 1114 dotąd nieznanych fragmentów SMR,
- 2634 grzbiety rozrzucone po całej widocznej stronie Księżyca.
Są niewielkie, bo mają zwykle zaledwie kilkadziesiąt metrów wysokości, za to potrafią ciągnąć się na kilka czy kilkanaście kilometrów. Analiza wieku skał, które je budują, wskazuje, że przeciętny SMR ma około 124 mln lat. To epoka, gdy po Ziemi chodziły wciąż dinozaury, więc w skali geologicznej bardzo świeża sprawa.
Istotna jest jednak geneza tych struktur. Naukowcy pokazują, że SMR powstają na takich samych uskokach ściskających, jak łukowe uskoki tektoniczne. Różni się tylko materiał: skarpy dominują w grubych, silnie spękanych skałach wyżyn, a SMR wyrastają w twardszych, bazaltowych równinach mórz. W wielu miejscach widać wręcz, jak skarpa w wyżynach płynnie przechodzi w grzbiet w morzu – to ciągły szew biegnący przez różne typy terenu.
Wniosek jest więc prosty. Cała skorupa Księżyca jest ściskana i pęka, a nie tylko jej wyżynne fragmenty.
Jak działają trzęsienia Księżyca?
Podczas misji Apollo astronauci zostawili na powierzchni sejsmometry. Te rejestratory drgań pokazały, że Księżyc co jakiś czas drży, ale inaczej niż Ziemia.
Wielkie wstrząsy na Księżycu są:
- rzadsze niż trzęsienia ziemi,
- potrafią trwać dłużej – drgania rozchodzą się w suchej, kruchej skorupie jak w dzwonie,
- często powiązane z ruchem wzdłuż młodych uskoków tworzących skarpy i grzbiety.
Nowe badanie wiąże te wstrząsy bezpośrednio z kurczeniem się Księżyca. Te same siły, które nasuwają jedna część skorupy na drugą, mogą wywoływać wstrząsy podobne do ziemskich trzęsień, tyle że w księżycowej wersji.
Skoro małe grzbiety na morzach powstają na tych samych typach uskoków co skarpy na wyżynach, to mogą być źródłem kolejnych wstrząsów. Tam, gdzie widzimy świeże blizny tektoniczne, możemy spodziewać się, że Księżyc wciąż pracuje i od czasu do czasu zatrzęsie się tam jeszcze raz.
Nowa mapa ostrzegawcza dla misji Artemis
Dlaczego to wszystko jest tak ważne akurat teraz? Bo wracamy na Księżyc. Program Artemis ma wysłać tam ludzi na stałe – z lądownikami, habitatami i całą infrastrukturą, która musi wytrzymać księżycowe warunki przez lata.
Nowa mapa grzbietów tektonicznych pozwala wskazać regiony o podwyższonym ryzyku wstrząsów i dzięki temu znacznie rozsądniej planować miejsca lądowań oraz lokalizację przyszłych baz. Tam, gdzie sieć młodych uskoków jest gęsta, inżynierowie mogą dwa razy zastanowić się nad wyborem konkretnej doliny czy płaskiego fragmentu morza.
Przeczytaj także:
Jednocześnie te same struktury wyznaczają idealne miejsca na ustawienie kolejnych sejsmometrów. Każdy wstrząs w takich rejonach to dla naukowców darmowy, naturalny eksperyment – fala drgań, która przebiega przez wnętrze Księżyca niczym impuls w tomografie komputerowym i zdradza szczegóły jego budowy.
Kiedy mówimy o młodych strukturach na Księżycu, nie mamy na myśli dni czy lat, ale ostatnie 100-200 mln lat. W skali historii Układu Słonecznego to niemal wczoraj. To wyraźny sygnał, że Księżyc jest obiektem dynamicznym, który wciąż się kurczy, pęka i drży, a nie martwą, raz na zawsze zastygłą kulą skał.
