Buzz Aldrin rozmieszcza sejsmometr na powierzchni Księżyca. Źródło zdjęcia: NASA Kliknij, aby powiększyć
Podczas misji Księżyca Apollo - w latach 1969–1972 - astronauci NASA umieścili sejsmometry w swoich miejscach lądowania, aby wykryć, czy Księżyc ma trzęsienia ziemi (trzęsienia księżyca). Sprzęt w większości wykrywa niewielkie drżenia, ale doświadcza również dość silnych, mierząc więcej niż 5,5 w skali Richtera. I trwały bardzo długo, czasem trwając 10 minut. Jeśli następna grupa astronautów będzie przebywać na Księżycu przez dłuższy czas, będą potrzebować bazy księżycowej, która wytrzyma okazjonalne drżenie.
Astronauci z NASA wracają na Księżyc, a kiedy tam dotrą, mogą potrzebować obudowy odpornej na wstrząsy.
To zaskakujący wniosek Clive R. Neala, profesora inżynierii lądowej i nauk geologicznych na Uniwersytecie Notre Dame po tym, jak wraz z zespołem 15 innych planetologów ponownie zbadał dane Apollo z lat 70. XX wieku. „Księżyc jest aktywny sejsmicznie” - powiedział zgromadzeniu naukowców na spotkaniu NASA Lunar Exploration Analysis Group (LEAG) w League City w Teksasie w październiku ubiegłego roku.
W latach 1969–1972 astronauci Apollo umieścili sejsmometry w miejscach lądowania wokół Księżyca. Apollo 12, 14, 15 i 16 instrumentów wiernie transmitowało dane z powrotem na Ziemię, dopóki nie zostały wyłączone w 1977 roku.
A co oni ujawnili?
Istnieją co najmniej cztery różne rodzaje trzęsień księżyca: (1) głębokie trzęsienia księżyca około 700 km pod powierzchnią, prawdopodobnie spowodowane przez pływy; (2) wibracje od uderzenia meteorytów; (3) wstrząsy termiczne spowodowane ekspansją oziębłej skorupy, gdy po raz pierwszy oświetli ją poranne słońce po dwóch tygodniach głęboko zamrożonej nocy księżycowej; oraz (4) płytkie trzęsienia księżyca tylko 20 lub 30 kilometrów pod powierzchnią.
Pierwsze trzy były ogólnie łagodne i nieszkodliwe. Z drugiej strony płytkie trzęsienia księżyca były drzemkami. W latach 1972–1977 sieć sejsmiczna Apollo zobaczyła ich dwadzieścia osiem; kilka „zarejestrowało się do 5,5 w skali Richtera”, mówi Neal. Trzęsienie ziemi o sile 5 wielkości jest na tyle energiczne, że przenosi ciężkie meble i pęka tynk.
Ponadto płytkie trzęsienia księżyca trwały niezwykle długo. Po rozpoczęciu wszystko trwało dłużej niż 10 minut. „Księżyc dzwonił jak dzwon” - mówi Neal.
Na Ziemi wibracje wywołane trzęsieniami zwykle zanikają w ciągu zaledwie pół minuty. Powód ma związek z wietrzeniem chemicznym, wyjaśnia Neal: „Woda osłabia kamień, rozszerzając strukturę różnych minerałów. Kiedy energia rozchodzi się po tak ściśliwej strukturze, działa jak piankowa gąbka - tłumi wibracje. ” Nawet największe trzęsienia ziemi przestają się trząść w mniej niż 2 minuty.
Księżyc jest jednak suchy, chłodny i przeważnie sztywny, jak kawałek kamienia lub żelaza. Więc trzęsienia księżyca wprawiają go w wibracje jak kamerton. Nawet jeśli trzęsienie księżyca nie jest intensywne, „po prostu idzie naprzód”, mówi Neal. A dla siedliska księżycowego trwałość ta może być ważniejsza niż wielkość trzęsienia księżyca.
„Każde siedlisko musiałoby być zbudowane z materiałów, które są nieco elastyczne”, więc nie powstałyby żadne szczeliny. „Musielibyśmy również znać próg zmęczeniowy materiałów budowlanych”, to znaczy, ile razy mogą zginać się i trząść.
Co powoduje płytkie trzęsienia księżyca? A gdzie one występują? „Nie jesteśmy pewni” - mówi. „Sejsmometry Apollo znajdowały się w jednym stosunkowo niewielkim obszarze z przodu księżyca, więc nie możemy dokładnie określić [dokładnych lokalizacji tych trzęsień]”. On i jego koledzy mają kilka dobrych pomysłów, wśród nich są krawędzie dużych i stosunkowo młodych kraterów, które czasami mogą się zapaść.
„Jesteśmy szczególnie nieświadomi księżycowych biegunów”, kontynuuje Neal. To ważne, ponieważ jedno miejsce kandydujące na bazę księżycową znajduje się w obszarze stale nasłonecznionym na brzegu krateru Shackleton na biegunie południowym Księżyca.
Neal i jego koledzy opracowują propozycję rozmieszczenia sieci od 10 do 12 sejsmometrów na całym Księżycu, aby gromadzić dane przez co najmniej trzy do pięciu lat. Ten rodzaj pracy jest konieczny, uważa Neal, aby znaleźć najbezpieczniejsze miejsca dla stałych baz księżycowych.
A to dopiero początek, mówi. Inne planety też mogą się trząść: „Księżyc jest poligonem doświadczalnym do tworzenia takich sieci na Marsie i poza nim”.
Oryginalne źródło: NASA News Release
