月球收缩导致月球南极附近的月震和断层

虾仔123

（）据美国宇航局（威廉·施泰格瓦尔德）：随着美国国家航空航天局继续通过其阿尔忒弥斯计划向月球南极地区派遣宇航员取得进展，来自美国国家航空航天局资助的一项研究的数据正在帮助科学家更好地了解月球的这一战略部分。这项研究提供的证据表明，在该机构确定为阿尔忒弥斯三号探测器候选着陆区域的一些区域附近和内部也发现了月球内部逐渐冷却和收缩时产生的月震和断层。阿尔忒弥斯三号探测器是第一个计划载人登月的阿尔忒弥斯任务。



阿波罗被动地震实验记录的最强月震之一的震中位于月球南极地区。然而，震中的确切位置无法准确确定。使用专门适用于非常稀疏的地震网络的重新定位算法，强浅月震的可能位置云（洋红色点和浅蓝色多边形）分布在极点附近。蓝框显示了提议的阿尔忒弥斯三号着陆区的位置。小红线显示的是叶状逆冲断层陡坎。震中位置云包括许多叶状悬崖和许多阿尔忒弥斯三号着陆区。图像：美国国家航空航天局/LROC/亚利桑那州立大学/史密森学会

华盛顿史密森学会的汤姆·沃特斯是1月25日发表在《行星科学杂志》上的一篇研究论文的主要作者，他说:“我们的模拟表明，能够在南极地区产生强烈地面震动的浅月震可能来自现有断层的滑动事件或新逆冲断层的形成。”“在规划月球上永久前哨的位置和稳定性时，应考虑年轻逆冲断层的全球分布、它们活跃的潜力以及正在进行的全球收缩形成新逆冲断层的潜力。”



月球勘测轨道飞行器相机（LROC），窄角相机（NAC）拍摄的月球南极附近叶形悬崖Wiechert星团（左箭头）的马赛克图像。一个逆冲断层陡坎切割了一个直径约1公里（0.6英里）的退化陨石坑（右箭头）。图像：美国国家航空航天局/LRO/LROC/亚利桑那州立大学/史密森学会

美国国家航空航天局月球勘测轨道飞行器（LRO）上的月球勘测轨道飞行器相机已经探测到数千个相对较小的年轻逆冲断层，它们广泛分布在月球地壳中。悬崖是类似悬崖的地貌，类似月球表面的小阶梯。它们形成于收缩力打破地壳并将地壳从断层的一侧向上推或推到另一侧的地方。收缩是由月球仍然炎热的内部冷却和地球施加的潮汐力引起的，导致全球收缩。



当月球收缩时，月球地壳被推在一起，形成了叶状悬崖。这导致近地表物质断裂，形成逆冲断层。逆冲断层将地壳物质向上运送，有时会越过邻近的地壳物质。现有断层上的滑动事件或新逆冲断层的形成会引发浅月震，这可能导致距悬崖数十英里（数十公里）远的强烈地震震动。图像：亚利桑那州立大学/史密森尼

断层的形成伴随着浅深度月震形式的地震活动。阿波罗被动地震网络记录了这样的浅月震，这是阿波罗宇航员部署的一系列地震仪。有记录的最强浅月震的震中位于南极地区。一个年轻的逆冲断层陡坎位于德格拉切边缘2，阿尔忒弥斯三号的候选着陆区，该研究对其进行了建模，并表明该断层陡坎的形成可能与记录的震级的月震有关。

研究小组还模拟了月球南极地区地表斜坡的稳定性，发现一些地区容易因轻微地震震动而发生浮土滑坡，包括一些永久阴影区。这些地区令人感兴趣，因为那里可能发现资源，如冰。



图像显示了南极地区地表坡度不稳定的预测区域。模型适用于一米厚（约3.3英尺）的浮土滑坡。蓝点是最不稳定斜坡的区域，绿点是中度不稳定斜坡，红点是最不稳定斜坡。图像集中在沙克尔顿陨石坑和月球南极。蓝框显示了提议的Artemis III着陆区的位置。该模型预测沙克尔顿陨石坑内壁的大部分可能会发生山体滑坡（插图），以及诺比尔边缘1号着陆区的部分陨石坑内壁。图像：美国国家航空航天局/LROC/亚利桑那州立大学/史密森学会

“为了更好地了解地震对未来人类在月球上的活动造成的危害，我们需要新的地震数据，不仅仅是南极的数据，而是全球的数据，”这篇论文的作者之一、阿拉巴马州亨茨维尔美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的蕾妮·韦伯说。“像即将到来的Farside地震套件这样的任务将在阿波罗计划期间进行的测量基础上进行扩展，并增加我们对全球地震活动的了解。”

“LRO致力于获取月球表面的数据，以帮助科学家了解重要的特征，如逆冲断层，”该论文的合著者、美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的LRO副项目科学家玛利亚·班克斯说。“这项研究很好地展示了LRO数据被用于帮助我们重返月球的众多方法之一。”

这项研究由2009年6月18日启动的美国国家航空航天局LRO计划资助。LRO由美国国家航空航天局·戈达德在美国国家航空航天局总部的科学任务理事会管理。通过阿尔忒弥斯任务，美国国家航空航天局正在探索月球以进行科学发现、技术进步，并在我们准备人类火星任务时学习如何在另一个世界生活和工作。我们将与商业和国际合作伙伴合作，并在月球上建立第一个长期存在。美国国家航空航天局将使第一位女性和第一位有色人种登上月球，利用创新技术探索比以往更多的月球表面。