Οι σεληνιακοί σεισμοί είναι η κύρια αιτία για τις σεληνιακές κατολισθήσεις

Η κάμερα ευρείας γωνίας Lunar Reconnaissance Orbiter κατέγραψε αυτό το μωσαϊκό της Σελήνης όπως εμφανίστηκε κατά τη διάρκεια της Υπερ-Μπλε Σελήνης στις 30 Αυγούστου 2023. Από: NASA/GSFC/Πανεπιστήμιο Πολιτείας της Αριζόνα.

Οι σεληνιακοί σεισμοί είναι η κύρια αιτία για τις σεληνιακές κατολισθήσεις, σύμφωνα με μελέτη

Μια νέα μελέτη που αναλύει 15 χρόνια σεληνιακών εικόνων διαπιστώνει ότι η εσωτερική σεισμική δραστηριότητα, και όχι οι προσκρούσεις μετεωριτών, είναι η κύρια αιτία για τις πιο πρόσφατες κατολισθήσεις της Σελήνης. Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το εσωτερικό της Σελήνης εξακολουθεί να είναι γεωλογικά ενεργό, αμφισβητώντας μακροχρόνιες υποθέσεις για τον ουράνιο γείτονά μας.

Η Σελήνη μπορεί να φαίνεται σαν ένας άψυχος, αμετάβλητος κόσμος, αλλά νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι είναι πιο γεωλογικά ενεργή από ό,τι είχαμε καταλάβει προηγουμένως. Μια ομάδα Κινέζων επιστημόνων εντόπισε 41 νέες κατολισθήσεις στην επιφάνεια της Σελήνης που σχηματίστηκαν από το 2009, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι πιθανότατα προκλήθηκαν από σεισμική δραστηριότητα. Αυτή η ανακάλυψη έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση της σεληνιακής γεωλογίας και την ασφάλεια των μελλοντικών βάσεων στη Σελήνη.

Η μελέτη , που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό National Science Review , θίγει ένα βασικό ερώτημα σχετικά με τη γεωλογία της Σελήνης: Τι προκαλεί τις πολυάριθμες μικρές κατολισθήσεις της; Αναλύοντας εικόνες 74 τοποθεσιών σε διάστημα 15 ετών από την Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) της NASA, οι ερευνητές εξέτασαν τις κορυφαίες θεωρίες των συγκρούσεων έναντι των εσωτερικών σεληνιακών σεισμών. Το συμπέρασμά τους: οι ενδογενείς σεισμοί (σεισμική δραστηριότητα που ξεκινά κάτω από την επιφάνεια), και όχι οι συγκρούσεις μετεωριτών, είναι η κυρίαρχη δύναμη πίσω από τις ενεργές κατολισθήσεις της Σελήνης.

«Η εργασία μας υπενθυμίζει ότι η Σελήνη δεν είναι ένας στατικός, νεκρός κόσμος - εκτός από τις άφθονες νέες συγκρούσεις, οι κατολισθήσεις είναι ενεργές σήμερα», δήλωσε ο Zhiyong Xiao, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Sun Yat-sen και κύριος συγγραφέας της εργασίας, σε δελτίο τύπου στις 29 Σεπτεμβρίου . «Αυτές οι γνώσεις γεφυρώνουν ένα χάσμα μεταξύ της παρελθούσας σεληνιακής ιστορίας και των σημερινών διαδικασιών, προωθώντας τόσο την επιστήμη όσο και τον σχεδιασμό αποστολών».

Η ιστορία των κατολισθήσεων στη Σελήνη

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες αναρωτιούνται τι προκαλεί τις εκτεταμένες κατολισθήσεις στη Σελήνη. Αυτά τα γεγονότα αποτελούν μια βασική διαδικασία στη διαμόρφωση του σεληνιακού τοπίου και αντιπροσωπεύουν έναν πιθανό, αλλά ανεπαρκώς μελετημένο, γεωκινδύνο για μελλοντική εξερεύνηση. Ενώ οι αρχαίες κατολισθήσεις θα μπορούσαν να είναι τεράστιες σε κλίμακα, τα 41 πρόσφατα εντοπισμένα γεγονότα είναι πολύ μικρότερα, συνήθως λιγότερο από περίπου δύο τρίτα του μιλίου (1 χιλιόμετρο). Αυτή η νέα έρευνα βοηθά στην επίλυση του μακροχρόνιου μυστηρίου της πυροδότησής τους, υποδεικνύοντας τους σεισμούς ως την κύρια αιτία και υποδηλώνοντας ότι οι ίδιες δυνάμεις ήταν πιθανώς υπεύθυνες για τις κατολισθήσεις στο μακρινό παρελθόν της Σελήνης.

Αναγνώριση των κατολισθήσεων

Για να καταγράψει αυτές τις πρόσφατες αλλαγές, η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Xiao, ξεκίνησε μια σχολαστική αναζήτηση. Εστίασαν σε αυτό που ονόμασαν «λιγότερο σταθερές περιοχές» της Σελήνης - απότομες πλαγιές μεταξύ 24 και 42 μοιρών, οι οποίες είναι πιο επιρρεπείς στην υποχώρηση του υλικού υπό τη βαρύτητα. Αυτές περιλάμβαναν τα απότομα τοιχώματα νεαρών κρατήρων πρόσκρουσης, μακριές κορυφογραμμές που ωθούνται από τεκτονικά ρήγματα τα τελευταία 1,1 δισεκατομμύρια χρόνια και ακανόνιστες κηλίδες (μυστηριώδεις, συστάδες ηφαιστειακών πετρωμάτων που μπορεί να υποδηλώνουν πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα).

Η ομάδα ανέλυσε 562 ζεύγη εικόνων υψηλής ανάλυσης, πολλαπλών χρονικών στιγμών, που τραβήχτηκαν από το LROC της NASA μεταξύ 2009 και 2024. Οι εικόνες κάλυψαν 74 διακριτούς στόχους παρατήρησης, κατανεμημένους τόσο στην κοντινή όσο και στη μακρινή πλευρά της Σελήνης, για να εξασφαλίσουν ένα παγκοσμίως αντιπροσωπευτικό δείγμα. Για να εντοπίσουν τις ανεπαίσθητες διαφορές μεταξύ των φωτογραφιών που τραβήχτηκαν με διαφορά ετών, οι επιστήμονες στοίβαξαν προσεκτικά τις εικόνες «πριν» και «μετά», ευθυγραμμίζοντάς τες και λαμβάνοντας υπόψη τυχόν αλλαγές στο φως. Ως αποτέλεσμα, εντόπισαν 41 νέες, μικρής κλίμακας κατολισθήσεις.

Τι προκάλεσε τις κατολισθήσεις

Αφού εντόπισαν τις κατολισθήσεις, οι επιστήμονες εργάστηκαν για να προσδιορίσουν την αιτία που τις πυροδότησε. Για το 29% (12 από τις 41) των κατολισθήσεων, βρήκαν μια ισχυρή χωρική συσχέτιση με μια νέα πρόσκρουση - ένας μικροσκοπικός κρατήρας, συχνά πλάτους μικρότερου από 6,5 πόδια (2 μέτρα), εμφανίστηκε ακριβώς στο σημείο εκκίνησης της κατολίσθησης. Ωστόσο, οι ερευνητές δεν επιβεβαίωσαν την άμεση αιτιώδη συνάφεια. Λόγω των μεγάλων χρονικών κενών μεταξύ των εικόνων πριν και μετά, δεν μπορούσαν να είναι βέβαιοι ότι τα δύο γεγονότα συνέβησαν ταυτόχρονα.

Επιπλέον, αυτές οι κατολισθήσεις σημειώθηκαν σε πλαγιές που ήταν ήδη εξαιρετικά ασταθείς και κοντά στο σημείο ανατροπής τους. Τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι σε αυτές τις λίγες περιπτώσεις, η μικροσκοπική πρόσκρουση μπορεί να έδωσε την τελική, απαλή ώθηση σε υλικό που ήταν ήδη έτοιμο να καταρρεύσει. Η δόνηση του εδάφους από αυτές τις μικρές προσκρούσεις πρέπει να ήταν απίστευτα εντοπισμένη, επειδή άλλοι κοντινοί βράχοι στις ίδιες πλαγιές δεν έδειξαν σημάδια κίνησης. Αυτό, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι ορισμένες ακόμη μεγαλύτερες πρόσφατες σεληνιακές προσκρούσεις δεν προκάλεσαν κατολισθήσεις, απέδειξε στην ομάδα ότι οι προσκρούσεις δεν αποτελούν αποτελεσματικό έναυσμα για κατολισθήσεις.

Η ομάδα διερεύνησε επίσης μια άλλη πιθανότητα: τη θερμική αποσάθρωση. Η επιφάνεια της Σελήνης βιώνει έντονες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας κάθε μέρα. Αυτή η συνεχής τάση θα μπορούσε θεωρητικά να σπάσει και να διασπάσει τους εκτεθειμένους βράχους, προκαλώντας την κατάρρευσή τους και την ολίσθησή τους. Ωστόσο, όταν οι ερευνητές εξέτασαν τα σημεία εκκίνησης των κατολισθήσεων, δεν βρήκαν στοιχεία εκτεθειμένου βραχώδους υποβάθρου. Αντ' αυτού, οι περιοχές ήταν καλυμμένες με ένα στρώμα ρεγολίθου (σεληνιακό έδαφος), το οποίο λειτουργεί ως ισχυρός μονωτής, προστατεύοντας οποιοδήποτε βράχο από κάτω από τις ακραίες θερμοκρασίες. Καθώς δεν υπήρχαν ευάλωτα πετρώματα προς διάσπαση, η ομάδα απέκλεισε τη θερμική αποσάθρωση ως πιθανό παράγοντα.

Αποκλείοντας άλλες πιθανότητες, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι ενδογενείς σεισμοί σελήνης ήταν ο μόνος πιθανός παράγοντας για την πλειονότητα - 71% - των νέων κατολισθήσεων. Αυτό το συμπέρασμα ενισχύθηκε από την τοποθεσία των κατολισθήσεων. Δεν ήταν τυχαία κατανεμημένες. Οι περισσότερες συγκεντρώθηκαν στην ανατολική λεκάνη του Ιμβρίου. Τα σεισμόμετρα Apollo ανίχνευσαν σεισμική δραστηριότητα σε αυτήν την περιοχή πριν από δεκαετίες, αλλά η συμβατική σοφία έλεγε ότι η δραστηριότητα είχε έκτοτε σταματήσει. Τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η περιοχή μπορεί να είναι μια ενεργή σεληνιακή σεισμική ζώνη.

Η σημασία για τις μελλοντικές σεληνιακές αποστολές

Καθώς τα σχέδια για μόνιμες βάσεις στη Σελήνη επιταχύνονται, η κατανόηση της τρέχουσας γεωλογικής δραστηριότητας της Σελήνης είναι πιο σημαντική από ποτέ. «Η κατανόηση της σημερινής δραστηριότητας κατολισθήσεων και των αιτιών της είναι απαραίτητη για την αξιολόγηση των κινδύνων γεωλογικών κινδύνων για αυτές τις μελλοντικές αποστολές», εξήγησε ο Xiao. Ενώ οι πρόσφατα ανακαλυφθείσες κατολισθήσεις είναι μικρές, τα ευρήματα χρησιμεύουν ως μια κρίσιμη προειδοποίηση: οι μελλοντικές σεληνιακές εγκαταστάσεις δεν πρέπει να κατασκευάζονται κοντά σε απότομες πλαγιές σε σεισμικά ενεργές περιοχές όπως η ανατολική λεκάνη του Ιμβρίου. Οι τοποθεσίες κατολισθήσεων παρέχουν επίσης έναν χάρτη πιθανών σεισμικών σημείων, καθοδηγώντας τη μελλοντική εξερεύνηση του εσωτερικού της Σελήνης χωρίς να χρειάζεται ένα δίκτυο αισθητήρων σε ολόκληρο τον πλανήτη.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα astronomy.com

https://www.astronomy.com/science/moonquakes-are-the-primary-trigger-for-lunar-landslides-study-finds/