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(xiàng)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(shí)，月球也會(huì)產(chǎn)生“月球地震”。

研究人員補(bǔ)充說(shuō)，之所以發(fā)生這些月球地震可能是因?yàn)樵虑蛟谑湛s的同時(shí)還在顫抖。

地球上的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)，諸如地震和火山活動(dòng)等，都是由地球內(nèi)部熔融物質(zhì)攪動(dòng)所驅(qū)動(dòng)的地殼構(gòu)造板塊移動(dòng)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(lái)了，所以月球可能不會(huì)有太多地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)(前提是如果有的話)。

然而，在2010年，美國(guó)宇航局月球勘測(cè)軌道飛行器的高分辨率圖像顯示，月球上有一個(gè)由數(shù)千個(gè)斷層組成的網(wǎng)絡(luò)，并且這些斷層的年齡似乎不到5000萬(wàn)年。研究人員雖然并不知道月球的地質(zhì)活動(dòng)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(dòng)的證據(jù)。這些斷層被稱(chēng)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(shí)，月球外殼的一個(gè)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(jì)劃四個(gè)著陸點(diǎn)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(jí)在里氏1.5至5級(jí)之間。從理論上來(lái)說(shuō)，其中的一些淺層地震可能是由月球斷層活動(dòng)造成的，但這些地震的震源位置和深度并不清楚。

不過(guò)月球地震的起因也可能是月球地殼地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)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(cè)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(jì)劃還發(fā)現(xiàn)，由于太空巖石對(duì)月球表面的撞擊，月球每天會(huì)發(fā)生一次月球地震。Schmerr補(bǔ)充說(shuō)，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(xiàng)新研究中，研究人員想看看阿波羅任務(wù)探測(cè)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(dòng)。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(guó)國(guó)家航空航天局的月球勘測(cè)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(gè)陡坡橫穿其中。(圖片：©NASA/GSFC/亞利桑那州立大學(xué))

Schmerr說(shuō)：“月球表面只有四個(gè)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?yàn)榈厍虻牡卣鹫疽餐瑯虞^為稀疏。”

研究人員的發(fā)現(xiàn)提高了他們對(duì)淺層月震震源的估計(jì)，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(shí)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(lái)自地球引力的最大壓力。

華盛頓國(guó)家航空航天博物館的行星科學(xué)家、這項(xiàng)研究的主要作者托馬斯·瓦特斯在一份聲明中說(shuō)：“這是阿波羅計(jì)劃持續(xù)受益的一個(gè)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(shí)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(gè)活躍的世界。”

研究人員說(shuō)，月球的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)可能是由于月球在內(nèi)部冷卻和收縮的過(guò)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(shuō)：“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(shí)，這也證明了人類(lèi)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(lái)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)。