Луна уменьшилась более чем на 45 метров в окружности, поскольку ее ядро постепенно охлаждалось в течение последних нескольких сотен миллионов лет. Во многом так же, как виноград сморщивается, когда он сжимается до изюминки, так и на луне появляются складки, когда она сжимается. Но в отличие от гибкой кожуры винограда, поверхность Луны хрупкая, что приводит к образованию разломов там, где участки коры прижимаются друг к другу.
Группа ученых обнаружила доказательства того, что продолжающееся сокращение Луны привело к заметному искажению поверхности в ее южном полярном регионе, включая районы, которые НАСА предложило для высадки экипажа на Артемиде-3. Поскольку образование разломов, вызванное сокращением Луны, часто сопровождается сейсмической активностью, такой как лунные землетрясения, места вблизи или внутри таких зон разломов могут представлять опасность для будущих исследований человека.
В новой статье, опубликованной в The Planetary Science Journal, команда связала группу разломов, расположенных в южном полярном регионе Луны, с одним из самых мощных лунных землетрясений, зарегистрированных сейсмометрами Аполлона более 50 лет назад. Используя модели для моделирования устойчивости склонов поверхности в регионе, команда обнаружила, что некоторые районы особенно уязвимы к оползням из-за сейсмических сотрясений.
«Наше моделирование предполагает, что неглубокие лунные землетрясения, способные вызвать сильные сотрясения грунта в южном полярном регионе, возможны в результате сдвигов по существующим разломам или образования новых надвигов», — сказал ведущий автор исследования Томас Р. Уоттерс из Центра исследований Земли и планет Национального музея авиации и космонавтики. «При планировании местоположения и устойчивости постоянных аванпостов на Луне следует учитывать глобальное распределение молодых надвиговых разломов, их потенциальную активность и возможность образования новых надвиговых разломов в результате продолжающегося глобального сжатия».
Неглубокие лунные землетрясения происходят вблизи поверхности Луны, всего в сотне миль вглубь земной коры. Подобно землетрясениям, неглубокие лунные землетрясения вызваны разломами внутри Луны и могут быть достаточно сильными, чтобы повредить здания, оборудование и другие конструкции, созданные руками человека. Но в отличие от землетрясений, которые, как правило, длятся всего несколько секунд или минут, мелкие лунные землетрясения могут длиться часами и даже целым днем — как, например, лунное землетрясение магнитудой 5, зарегистрированное пассивной сейсмической сетью Аполлона в 1970-х годах, которое исследовательская группа связала с группой неисправностей, обнаруженных совсем недавно лунным разведывательным орбитальным аппаратом.
По словам Николаса Шмерра, соавтора статьи и доцента геологии Университета Мэриленда, это означает, что неглубокие лунные землетрясения могут разрушить гипотетические человеческие поселения на Луне.
«Вы можете думать о поверхности Луны как о сухом, приземленном гравии и пыли. На протяжении миллиардов лет на поверхность сталкивались астероиды и кометы, в результате чего образовавшиеся угловатые фрагменты постоянно выбрасывались в результате ударов», — пояснил Шмерр. «В результате переработанный поверхностный материал может иметь размеры от микрона до валуна, но все они очень рыхло консолидированы. Рыхлые отложения делают возможным возникновение сотрясений и оползней».
Исследователи продолжают составлять карту Луны и ее сейсмической активности, надеясь выявить больше мест, которые могут быть опасны для исследования человеком. Миссии НАСА «Артемида», первый полет с экипажем которых запланирован на конец 2024 года, в конечном итоге надеются установить долгосрочное присутствие на Луне и в конечном итоге научиться жить и работать в другом мире с помощью лунных обсерваторий, аванпостов и поселений.
«Поскольку мы приближаемся к дате запуска миссии «Артемида» с экипажем, важно обеспечить максимальную безопасность наших астронавтов, нашего оборудования и инфраструктуры», — сказал Шмерр. «Эта работа помогает нам подготовиться к тому, что нас ждет на Луне — будь то инженерные сооружения, способные лучше противостоять лунной сейсмической активности, или защита людей от действительно опасных зон».
