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一项基于阿波罗任务数据的新研究发现,和地球一样,月球在地质构造上仍然很活跃,在我们的地球产生地震的同时,月球也会产生“月球地震”。

研究人员补充说,之所以发生这些月球地震可能是因为月球在收缩的同时还在颤抖。

地球上的地质构造活动,诸如地震和火山活动等,都是由地球内部熔融物质搅动所驱动的地壳构造板块移动所引起的。然而,月球比地球要小得多,因此在很久以前,月球就已经在很大程度上冷却下来了,所以月球可能不会有太多地质构造活动(前提是如果有的话)。

然而,在2010年,美国宇航局月球勘测轨道飞行器的高分辨率图像显示,月球上有一个由数千个断层组成的网络,并且这些断层的年龄似乎不到5000万年。研究人员虽然并不知道月球的地质活动持续到有多晚,但他们认为这些断层是月球存在地质活动的证据。这些断层被称为陡坡,从月球表面上看就像小阶梯状的悬崖。当月球内部冷却和收缩时,月球外壳的一个部分被推到相邻的部分上,由此形成了陡坡。新的研究表明,这些断层可能仍然活跃。

放置在阿波罗登月计划四个着陆点的地震仪记录了1969年至1977年间发生的28次浅层月震,震级在里氏1.5至5级之间。从理论上来说,其中的一些浅层地震可能是由月球断层活动造成的,但这些地震的震源位置和深度并不清楚。

不过月球地震的起因也可能是月球地壳地质构造活动以外的因素。例如,阿波罗任务在月球表面以下500到680英里(800到1100公里)的地方探测到大约11000次月球地震。此前,马里兰大学帕克分校(University of Maryland at College Park)的行星地震学家尼古拉斯·施梅尔(Nicholas Schmerr)合作的一份研究表明,这些深月震是由地球对月球内部的引力造成的,就像月球对地球水域的引力导致了潮汐一样。

阿波罗计划还发现,由于太空岩石对月球表面的撞击,月球每天会发生一次月球地震。Schmerr补充说,这些任务甚至看到了把宇航员带到月球的航天器撞击所造成的人造月球地震。

在这项新研究中,研究人员想看看阿波罗任务探测到的浅月震是否与月球表面的断层有关,从而判断月球上是否存在活跃的地质构造活动。为此,科学家们利用了用于解释地球稀疏地震检波器网络数据的分析技术。

新研究发现月球正在不断“萎缩”,并频频爆发“月球地震”

美国国家航空航天局的月球勘测轨道飞行器拍摄到了这张利特罗山谷的照片,山谷中有一个陡坡横穿其中。(图片:©NASA/GSFC/亚利桑那州立大学)

Schmerr说:“月球表面只有四个地震站,而且这些地震站都集中在月球的近地侧,呈三角形分布。这些分布稀疏的地震站使得阿波罗任务网络同样可以使用地球地震网络的算法,因为地球的地震站也同样较为稀疏。”

研究人员的发现提高了他们对浅层月震震源的估计,他们发现浅层月震震源中有8次发生在距离年轻月球断层约18英里(30公里)的范围内;有7次发生在距断层37英里(60公里)范围内,而当时月球正处于离地球最远的轨道位置,月球的某些部分正承受着来自地球引力的最大压力。

华盛顿国家航空航天博物馆的行星科学家、这项研究的主要作者托马斯·瓦特斯在一份声明中说:“这是阿波罗计划持续受益的一个很好的证明,40多年间收集的地震数据有助于我们确认月球今天很可能仍然处于地质构造活跃状态,而浅月震的位置和时间与已知的年轻断层之间的联系进一步证明,我们的月球是一个活跃的世界。”

研究人员说,月球的地质构造活动可能是由于月球在内部冷却和收缩的过程中像葡萄干一样不断收缩而引起的。然而,与葡萄柔韧的表皮不同,月球的外壳很脆,因此月球地壳很容易断裂,导致断层。

Schmerr说:“这真的是非常令人惊讶,宇航员多年前收集的数据集仍然能帮助科学家们得出关于月球的新科学发现,同时,这也证明了人类前往其他星球表面的太空飞行任务能够取得多大的科学成果,并强调了未来重返月球、甚至有朝一日到达火星的太空任务所具备的惊人潜力。”

科学家们昨天(5月13日)在《自然地球科学》杂志的网站上详细介绍了他们的发现。

责任编辑:陈锦娜

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