Οι σεισμοί στην Σελήνη μπορεί να οφείλονται στην συστολή της.

Ρήγμα στην επιφάνεια της Σελήνης.

Η Σελήνη συστέλλεται, καθώς το εσωτερικό της παγώνει, κάτι το οποίο έχει προσθέσει πάνω από 50 μέτρα πάχος στον στερεό φλοιό της τα τελευταία αρκετά εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Ακριβώς όπως μία ρώγα σταφυλιού ρυτιδώνεται, καθώς συρρικνώνεται και μετατρέπεται σε σταφίδα, η επιφάνεια της Σελήνης γεμίζει ρυτίδες καθώς συστέλλεται. Σε αντίθεση με το εύκαμπτο περίβλημα της ρώγας σταφυλιού, η επιφάνεια του φεγγαριού είναι εύθραυστη, έτσι ρηγματώνεται καθώς το εσωτερικό της Σελήνης παγώνει, σχηματίζοντας «ρήγματα ώθησης» όπου ένα τμήμα του φλοιού ωθείται πάνω από ένα γειτονικό τμήμα.

"Η ανάλυσή μας δίνει κάποιες ενδείξεις ότι τα ρήγματα αυτά εξακολουθούν να είναι ενεργά και πιθανόν να παράγουν σεισμούς, καθώς η Σελήνη συνεχίζει να κρυώνει και να συστέλλεται βαθμιαία", δήλωσε ο Thomas Watters, ανώτερος επιστήμονας στο Κέντρο Γης και Πλανητικών Σπουδών στο Smithsonian’s National Air and Space Museum της Washington. «Κάποιοι από αυτούς τους σεισμούς μπορεί να είναι αρκετά ισχυροί, περίπου πέντε βαθμοί στην κλίμακα Ρίχτερ».

Αυτές οι ρηγματώσεις μοιάζουν με σκαλοπάτια όταν τα αντικρίζουμε από την σεληνιακή επιφάνεια, συνήθως δεκάδες μέτρα ψηλά και εκτείνονται σε μήκος μερικών χιλιόμετρων. Οι αστροναύτες Eugene Cernan και Harrison Schmitt έπρεπε να κάνουν ζιγκ-ζαγκ με το σεληνιακό rover τους, πάνω στην επιφάνεια του ρήγματος Lee-Lincoln κατά τη διάρκεια της αποστολής Apollo 17 που προσγειώθηκε στην κοιλάδα Taurus-Littrow το 1972.

Ο Watters είναι ο κύριος συγγραφέας μιας μελέτης που ανέλυσε δεδομένα από τέσσερις σεισμογράφους που τοποθετήθηκαν στη Σελήνη από τους αστροναύτες του Apollo χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο, που αναπτύχθηκε για να εντοπίσει τις θέσεις των σεισμών που καταγράφηκαν από αυτό το σεισμογραφικό δίκτυο. Ο αλγόριθμος έδωσε μια καλύτερη εκτίμηση των θέσεων των σεισμών. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 13 Μαΐου 2019 στο Nature Geoscience.

Τα όργανα τοποθετήθηκαν στην επιφάνεια του δορυφόρου μας κατά τη διάρκεια των αποστολών Apollo 11, 12, 14, 15 και 16. Ο σεισμογράφος του Apollo 11 λειτούργησε μόνο για τρεις εβδομάδες, αλλά οι υπόλοιποι τέσσερις κατέγραψαν 28 σεισμούς - του τύπου που αναμενόταν να παραχθούν από αυτά τα ρήγματα - από το 1969 έως το 1977. Οι σεισμοί κυμαίνονταν από περίπου 2 έως 5 στην κλίμακα Ρίχτερ.

Χρησιμοποιώντας τις αναθεωρημένες εκτιμήσεις των επίκεντρων των σεισμών από τον νέο αλγόριθμο, η ομάδα του Thomas Watters διαπίστωσε ότι οκτώ από τους 28 σεισμούς ήταν σε απόσταση 30 χιλιομέτρων από ρήγματα ορατά σε σεληνιακές φωτογραφίες. Αυτό ήταν ισχυρή ένδειξη ώστε να αποδώσει αυτούς τους σεισμούς στα ρήγματα, δεδομένου ότι η μοντελοποίηση από την ομάδα δείχνει ότι αυτή είναι η απόσταση στην οποία αναμένεται να αναπτυχθεί έντονη σεισμική δραστηριότητα, λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος των ρηγμάτων. Επιπλέον, η νέα ανάλυση υπέδειξε ότι έξι από τους οκτώ σεισμούς συνέβησαν όταν η Σελήνη βρισκόταν κοντά στο απόγειό της, στο πιο μακρινό σημείο της τροχιάς της από τη Γη. Η μεταβολή της παλιρροϊκής τάσης από τη βαρύτητα της Γης, προκαλεί αύξηση στην ολική τάση, καθιστώντας τα γεγονότα ολίσθησης κατά μήκος αυτών των ρηγμάτων πιο πιθανά.

"Πιστεύουμε ότι είναι πολύ πιθανό αυτοί οι οκτώ σεισμοί να προκλήθηκαν από ρήγματα που γλίστρησαν, λόγω των τάσεων που δημιουργήθηκαν καθώς ο σεληνιακός φλοιός συμπιέστηκε από την συστολή λόγω της ψύξης του εσωτερικού του φεγγαριού και από παλιρροιακές δυνάμεις, υποδεικνύοντας ότι οι σεισμογράφοι του Apollo κατέγραψαν τη συστολή της Σελήνης και ότι η Σελήνη εξακολουθεί να είναι τεκτονικά ενεργή" είπε ο Watters. Οι ερευνητές διεξήγαγαν 10.000 προσομοιώσεις για να υπολογίσουν την πιθανότητα οι σεισμοί κοντά στα ρήγματα κατά τη στιγμή της μεγαλύτερης τάσης να ήταν τυχαίοι. Διαπίστωσαν ότι η πιθανότητα αυτή είναι μικρότερη από 4%. Επιπρόσθετα, ενώ άλλα γεγονότα, όπως οι πτώσεις των μετεωριτών, μπορούν να προκαλέσουν σεισμούς, παράγουν μια διαφορετική σεισμική υπογραφή από τους σεισμούς που προκαλούνται από αστοχίες ρηγμάτων.

Άλλες ενδείξεις ότι τα ρήγματα αυτά είναι ενεργά προέρχονται από εξαιρετικά λεπτομερείς εικόνες της Σελήνης από το διαστημικό σκάφος Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) της NASA. Η κάμερα Lunar Camera Orbiter Camera (LROC) έχει απεικονίσει πάνω από 3.500 πρανή ρηγμάτων. Ορισμένες από αυτές τις εικόνες παρουσιάζουν κατολισθήσεις ή ογκόλιθους στο κάτω μέρος των σχετικώς λαμπερών επιφανειών των πρανών των ρηγμάτων ή στο γειτονικό έδαφος. Οι μετεωρολογικές συνθήκες που προκαλούνται από την ηλιακή και τη διαστημική ακτινοβολία σκουραίνουν σταδιακά το υλικό στην επιφάνεια της σελήνης, έτσι οι φωτεινότερες περιοχές υποδεικνύουν περιοχές που εκτέθηκαν πρόσφατα στο διάστημα, όπως αναμενόταν εάν ένας πρόσφατος σεισμός μετακίνησε υλικό που έπεσε σε ένα γκρεμό. Παραδείγματα φρέσκων πετρωμάτων βρίσκονται στις πλαγιές ενός ρήγματος στο σύμπλεγμα Vitello και παραδείγματα φωτεινών χαρακτηριστικών σχετίζονται με ρήγματα που εντοπίζονται κοντά στους κρατήρες Gemma Frisius C και Mouchez L. Άλλες εικόνες του LROC δείχνουν κομμάτια από πτώσεις βράχων, που θα ήταν αναμενόμενα αν το ρήγμα ολίσθησε και ο επακόλουθος σεισμός μετακίνησε ογκόλιθους που κύλισαν λόγω της κλίσης του εδάφους. Αυτά τα ίχνη είναι απόδειξη ενός πρόσφατου σεισμού επειδή διαφορετικά θα έπρεπε να είχαν σβήσει σχετικά γρήγορα, σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες, από τη συνεχή βροχή των μικρομετεωροειδών στη Σελήνη. Οι σχηματισμοί Boulder κοντά σε ρήγματα στη λεκάνη Schrödinger έχουν αποδοθεί σε πρόσφατες πτώσεις βράχων που προκλήθηκαν από σεισμική δόνηση.

Επιπλέον, ένα αναθεωρημένο επίκεντρο σεισμού, είναι μόλις 13 χιλιόμετρα από το διάσημο Lee-Lincoln που διασχίστηκε από τους αστροναύτες του Apollo 17. Οι αστροναύτες εξέτασαν επίσης ογκόλιθους στην πλαγιά της Βόρειας Massif κοντά στο χώρο προσελήνωσης. Μια μεγάλη κατολίσθηση στη Νότια Massif που καλύπτει το νότιο τμήμα του γκρεμού του Lee-Lincoln αποτελεί περαιτέρω ένδειξη σεισμών που δημιουργούνται από κινήσεις ρηγμάτων.

"Είναι πραγματικά αξιοθαύμαστο να βλέπουμε  πώς τα δεδομένα από σχεδόν 50 χρόνια πριν και από την αποστολή LRO έχουν συνδυαστεί για να προωθήσουμε την κατανόησή μας για τη Σελήνη, προετοιμάζοντας ταυτόχρονα τις μελλοντικές αποστολές που σκοπεύουν να μελετήσουν τις εσωτερικές διεργασίες της Σελήνης", δήλωσε ο John Keller του κέντρου διαστημικών πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Maryland.

Εφόσον το LRO φωτογραφίζει την σεληνιακή επιφάνεια από το 2009, η ομάδα θα συγκρίνει εικόνες συγκεκριμένων περιοχών ρηγμάτων από διαφορετικές χρονικές στιγμές για να διαπιστώσει εάν υπάρχουν ενδείξεις πρόσφατης δραστηριότητας του φεγγαριού. Επιπλέον, «Η δημιουργία ενός νέου δικτύου σεισμογράφων στην επιφάνεια του φεγγαριού θα πρέπει να αποτελεί προτεραιότητα για την εξερεύνηση της Σελήνης, τόσο για να μάθουμε περισσότερα για το εσωτερικό της όσο και για να καθορίσουμε πόσο ένας σεισμός είναι πιθανός», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Renee Weber, πλανητικός σεισμολόγος στο κέντρο διαστημικών πτήσεων Marshall της NASA στο Huntsville της Alabama.

Η Σελήνη δεν είναι ο μόνος κόσμος στο ηλιακό μας σύστημα που παρουσιάζει κάποια συστολή με την πάροδο του χρόνου. Ο Ερμής έχει τεράστια ρήγματα - μέχρι περίπου 600 χιλιόμετρα μήκος και πάνω από 1,5 χιλιόμετρο ύψος - τα οποία είναι σημαντικά μεγαλύτερα σε σχέση με το μέγεθος του από αυτά της Σελήνης, υποδεικνύοντας ότι η επιφάνειά του υπέστη το φαινόμενο της ρηγμάτωσης λόγω της ψύξης του εσωτερικού του σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από τη Σελήνη. Δεδομένου ότι οι βραχώδεις πλανήτες διαστέλλονται όταν θερμαίνονται και συστέλλονται καθώς κρυώνουν, οι μεγάλες αστοχίες της επιφάνειας του Ερμή αποκαλύπτουν ότι είναι πιθανό να ήταν αρκετά ζεστός ώστε να λιώσει τελείως μετά το σχηματισμό του. Οι επιστήμονες που προσπαθούν να προσδιορίσουν την προέλευση της Σελήνης αναρωτιούνται εάν το ίδιο συνέβη και με τη Σελήνη ή εάν αντίθετα ήταν μόνο μερικώς λιωμένη, ίσως με έναν ωκεανό μάγματος πάνω από ένα πιο αργά θερμαινόμενο εσωτερικό. Το σχετικά μικρό μέγεθος των ρηγμάτων της Σελήνης συμβαδίζει με την πιο αργή συστολή που αναμένεται από το σενάριο του μερικώς λιωμένου σώματος. 
Η παραπάνω έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα LRO της NASA, με πρόσθετη υποστήριξη από το Συμβούλιο Ερευνών Φυσικών Επιστημών και Μηχανικής του Καναδά. Το LRO διοικείται από τη NASA Goddard για τη Διεύθυνση Επιστημών στην έδρα της NASA στην Ουάσινγκτον. Το πρόγραμμα LROC διοικείται από το κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tempe.

ΠΗΓΗ: https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2019/moonquakes