月球正在冷卻收縮原因揭秘，月球正在冷卻收縮有何影響

一項基于阿波羅任務(wù)數(shù)據(jù)的新研究發(fā)現(xiàn)，和地球一樣，月球在地質(zhì)構(gòu)造上仍然很活躍，在我們的地球產(chǎn)生地震的同時，月球也會產(chǎn)生“月球地震”。

研究人員補(bǔ)充說，之所以發(fā)生這些月球地震可能是因為月球在收縮的同時還在顫抖。

地球上的地質(zhì)構(gòu)造活動，諸如地震和火山活動等，都是由地球內(nèi)部熔融物質(zhì)攪動所驅(qū)動的地殼構(gòu)造板塊移動所引起的。然而，月球比地球要小得多，因此在很久以前，月球就已經(jīng)在很大程度上冷卻下來了，所以月球可能不會有太多地質(zhì)構(gòu)造活動(前提是如果有的話)。

然而，在2010年，美國宇航局月球勘測軌道飛行器的高分辨率圖像顯示，月球上有一個由數(shù)千個斷層組成的網(wǎng)絡(luò)，并且這些斷層的年齡似乎不到5000萬年。研究人員雖然并不知道月球的地質(zhì)活動持續(xù)到有多晚，但他們認(rèn)為這些斷層是月球存在地質(zhì)活動的證據(jù)。這些斷層被稱為陡坡，從月球表面上看就像小階梯狀的懸崖。當(dāng)月球內(nèi)部冷卻和收縮時，月球外殼的一個部分被推到相鄰的部分上，由此形成了陡坡。新的研究表明，這些斷層可能仍然活躍。

放置在阿波羅登月計劃四個著陸點的地震儀記錄了1969年至1977年間發(fā)生的28次淺層月震，震級在里氏1.5至5級之間。從理論上來說，其中的一些淺層地震可能是由月球斷層活動造成的，但這些地震的震源位置和深度并不清楚。

不過月球地震的起因也可能是月球地殼地質(zhì)構(gòu)造活動以外的因素。例如，阿波羅任務(wù)在月球表面以下500到680英里(800到1100公里)的地方探測到大約11000次月球地震。此前，馬里蘭大學(xué)帕克分校(University of Maryland at College Park)的行星地震學(xué)家尼古拉斯·施梅爾(Nicholas Schmerr)合作的一份研究表明，這些深月震是由地球?qū)υ虑騼?nèi)部的引力造成的，就像月球?qū)Φ厍蛩虻囊?dǎo)致了潮汐一樣。

阿波羅計劃還發(fā)現(xiàn)，由于太空巖石對月球表面的撞擊，月球每天會發(fā)生一次月球地震。Schmerr補(bǔ)充說，這些任務(wù)甚至看到了把宇航員帶到月球的航天器撞擊所造成的人造月球地震。

在這項新研究中，研究人員想看看阿波羅任務(wù)探測到的淺月震是否與月球表面的斷層有關(guān)，從而判斷月球上是否存在活躍的地質(zhì)構(gòu)造活動。為此，科學(xué)家們利用了用于解釋地球稀疏地震檢波器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析技術(shù)。

美國國家航空航天局的月球勘測軌道飛行器拍攝到了這張利特羅山谷的照片，山谷中有一個陡坡橫穿其中。(圖片：©NASA/GSFC/亞利桑那州立大學(xué))

Schmerr說：“月球表面只有四個地震站，而且這些地震站都集中在月球的近地側(cè)，呈三角形分布。這些分布稀疏的地震站使得阿波羅任務(wù)網(wǎng)絡(luò)同樣可以使用地球地震網(wǎng)絡(luò)的算法，因為地球的地震站也同樣較為稀疏。”

研究人員的發(fā)現(xiàn)提高了他們對淺層月震震源的估計，他們發(fā)現(xiàn)淺層月震震源中有8次發(fā)生在距離年輕月球斷層約18英里(30公里)的范圍內(nèi);有7次發(fā)生在距斷層37英里(60公里)范圍內(nèi)，而當(dāng)時月球正處于離地球最遠(yuǎn)的軌道位置，月球的某些部分正承受著來自地球引力的最大壓力。

華盛頓國家航空航天博物館的行星科學(xué)家、這項研究的主要作者托馬斯·瓦特斯在一份聲明中說：“這是阿波羅計劃持續(xù)受益的一個很好的證明，40多年間收集的地震數(shù)據(jù)有助于我們確認(rèn)月球今天很可能仍然處于地質(zhì)構(gòu)造活躍狀態(tài)，而淺月震的位置和時間與已知的年輕斷層之間的聯(lián)系進(jìn)一步證明，我們的月球是一個活躍的世界。”

研究人員說，月球的地質(zhì)構(gòu)造活動可能是由于月球在內(nèi)部冷卻和收縮的過程中像葡萄干一樣不斷收縮而引起的。然而，與葡萄柔韌的表皮不同，月球的外殼很脆，因此月球地殼很容易斷裂，導(dǎo)致斷層。

Schmerr說：“這真的是非常令人驚訝，宇航員多年前收集的數(shù)據(jù)集仍然能幫助科學(xué)家們得出關(guān)于月球的新科學(xué)發(fā)現(xiàn)，同時，這也證明了人類前往其他星球表面的太空飛行任務(wù)能夠取得多大的科學(xué)成果，并強(qiáng)調(diào)了未來重返月球、甚至有朝一日到達(dá)火星的太空任務(wù)所具備的驚人潛力。”

科學(xué)家們昨天(5月13日)在《自然地球科學(xué)》雜志的網(wǎng)站上詳細(xì)介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。