2023年,当印度的月船3号任务首次在月球南极成功软着陆时,人们对月球南极的兴趣激增。在那之前几天,俄罗斯的月球-25号宇宙飞船在试图实现同样壮举的途中坠毁。美国宇航局(NASA)已选择该地区作为阿尔忒弥斯三号载人任务的着陆点,布局到了2026年以后。中国也正计划在那里创造未来的栖息地。
新一轮的太空竞赛都把征服月球南极作为目标,但NASA资助的一项关于月球的研究表明,月球正在缩小,表面会像晒干的葡萄一样褶皱,形成地震和山体滑坡,可能对未来的人类定居者和设备构成威胁。
该研究的主要作者、国家航空航天博物馆地球与行星研究中心的资深退休科学家托马斯·R·沃特斯说:“这并不是为了阻止人类对月球南极这一部分的探索,而是为了提醒人们,月球并不像大多数人印象中的那样岁月静好。”
寻找月震的源头
研究人员表示,在过去的几百万年里,月球的周长缩小了约45米多。从地质角度来看,这是一个很大的数字,但并没有大到对地球或潮汐周期产生任何连锁反应。
然而,在月球表面,情况就不同了。沃特斯说:“月球被认为是一个地质上已经死亡的物体,数十亿年来什么都没有发生过,但这与事实相去甚远。”
月球内核依然是炽热的岩浆但最外层正在冷却。“当它冷却时,月球收缩,内部体积发生变化,地壳也必须适应这种变化——这是一种全月球地表的收缩,地球上的潮汐力也会对它产生影响。”沃特斯说,因为月球表面很脆,这种拉力会产生裂缝,地质学家称之为断层。“这些断层非常年轻,而且正在发生。事实上,我们已经探测到月球勘测轨道飞行器在绕月轨道上运行期间发生的山体滑坡。”
2023年8月24日,美国国家航空航天局的月球勘测轨道飞行器拍摄到了一张新的月球陨石坑的图像,位于该图像的中心。预测为俄罗斯月球-25号宇宙飞船坠毁造成,并引发月震。图源:美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/亚利桑那州立大学
NASA的月球勘测轨道飞行器于2009年发射,它正在用各种仪器绘制月球表面的地图。在1月25日发表在《行星科学杂志》上的这项新研究中,沃特斯和他的同事利用LRO收集的数据,将50多年前阿波罗宇航员留下的仪器探测到的强烈月震与月球南极的一系列故障联系起来。
沃特斯补充道:“试图弄清震源是什么,这有点像侦探故事,事实证明,这些年轻的断层是最大的嫌疑人。”
有记录以来最强的月震相当于地震5.0级。沃特斯说,在地球上,地震5级算不上太严重的情况,但因月球较低的引力,会让它感觉更糟。“在月球上,因为没有较强的引力吸附,如果你走路的话,即使是一点点地面加速度也可能会让你大吃一惊。而5级地震的力量在地球上产生的摇晃,在月球上等于东西飞来飞去。”
月震:短期与长期影响
参与该研究的NASA行星科学家蕾妮·韦伯表示,这项发现不会改变阿尔忒弥斯III计划的着陆区。
“就像地震一样,我们无法预测月震。”她说,“强烈的浅层月震很少发生,对月球表面的短期任务风险很低。”
她补充道,NASA已经确定了月球南极附近的13个阿尔忒弥斯III候选着陆区域,使用的标准包括在该区域安全着陆的能力、实现科学目标的潜力、发射窗口的可用性以及地形、通信和照明等条件。作为此次任务的一部分,两名宇航员将在月球表面生活和工作约一周。
然而,韦伯表示,对于人类在月球上的长期存在,月震就需要列入考虑的因素。
(来源:都市快报橙柿互动)
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