Новый анализ данных, полученных ранее в ходе миссий «Аполлон», выявил свидетельства десятков тысяч ранее нераспознанных лунных землетрясений. Эти результаты могут пролить свет на внутренние процессы Луны и иметь значение для будущих миссий с участием человека.
«Луна оказалась более тектонически активной, чем считалось ранее», — утверждает планетарный сейсмолог Кейсуке Онодера (Keisuke Onodera) из Токийского университета. Тщательно изучив формы сейсмических волн, Онодера обнаружил 22 000 никогда ранее не наблюдавшихся лунотрясений, о чем сообщил 5 июля.
В 1960-х и 1970-х годах астронавты миссии «Аполлон» доставили на поверхность Луны два вида сейсмометров: один для измерения сейсмических волн с большим периодом, зарождавшихся глубоко под поверхностью, и один для измерения волн с меньшим периодом, зарождавшихся ближе к поверхности или несущих больше энергии. Сейсмометры регистрируют форму волн, сотрясающих поверхность — некоторые из них низкие и быстро затухают, а другие длинные и сужаются. На основе форм учёные могут узнать о происхождении землетрясения.
Некоторые из этих сейсмометров собирали данные практически непрерывно с 1969 по 1977 год, зафиксировав около 13 000 сейсмических событий. Однако большинство данных с короткопериодных сейсмометров были настолько загрязнены другими источниками волн, что в то время они были практически непригодны для использования.
«Это данные 50-летней давности, с которыми людям приходилось иметь дело практически вручную. Словно вы распечатали их на паршивом старом матричном принтере и нарисовали вручную», — говорит калифорнийский лунный сейсмолог Сери Нанн, не принимавший участия в новом исследовании.
Учёные, изучающие Луну, знали, что они, вероятно, упустили некоторые лунотрясения того периода времени. Но никто не садился и не очищал данные, чтобы узнать, сколько их было, пока Онодера не обратил на это внимание в прошлом году. «Самое удивительное, что я обнаружил 22 000 — гораздо больше событий, чем в исходном наборе данных. Этого никто не ожидал», — говорит Онодера. Новые данные доводят общее известное число до 35 000. Онодэра вручную проанализировал график каждого отдельного сейсмического события и классифицировал их одно за другим на основе его формы. Другие лунные учёные были впечатлены этой дотошностью.
«Я бы сказал, что это естественный интеллект, а не искусственный. Я уверен, что это огромный объём работы. Он все переработал», — говорит планетарный геофизик Рафаэль Гарсия из ISAE-Supaero в Тулузе (Франция), который не принимал участия в исследовании.
Большинство недавно выявленных землетрясений были вызваны внешними источниками, такими как экстремальные перепады температур или удары, включая случаи, когда NASA намеренно сбрасывало ракетные ускорители или лунные модули на поверхность Луны, чтобы посмотреть эффект. Однако некоторые были неглубокими лунотрясениями, которые отражают движения, происходящие в верхних нескольких километрах лунной коры. Эти землетрясения, скорее всего, предоставят информацию о внутренних процессах Луны.
Предыдущие исследования выявили 28 неглубоких лунотрясений за восемь лет наблюдений. Онодера обнаружил ещё 46, значительно увеличив общее число известных неглубоких лунотрясений. Он также обнаружил, что эти неглубокие землетрясения, по-видимому, были более распространены в северном полушарии, около места посадки Apollo 15, чем около более южных мест Apollo 14 и 16.
Гравитационные данные зондов NASA GRAIL, которые врезались в лунную поверхность в 2012 году, показали, что вулканические дайки также окружают место посадки Apollo 15. Неглубокие лунные землетрясения могут образовываться, когда лунная кора сжимается вокруг этих более плотных интрузий, предполагает Онодера.
Получение более точных данных о частоте и силе лунных землетрясений будет иметь важное значение при планировании путешествий и сооружений на Луне. Сейсмические данные могут помочь измерить глубину лунного грунта, что может определить, с каким количеством строительного материала придётся работать астронавтам. Измерения также могут установить пределы того, насколько сильные тряски должны выдерживать лунные жилища, и указать, где могут быть самые безопасные места посадки.
К счастью, у лунных учёных скоро будет гораздо больше данных для работы. NASA и коммерческие партнеры планируют отправить пару сейсмометров на обратную сторону Луны в 2025 году. А китайская миссия Chang'e 7 отправит ещё один сейсмометр на южный полюс Луны в 2026 году.
«Это своего рода золотой век планетарной сейсмологии», — говорит Гарсия, один из ведущих исследователей миссии 2025 года.
