Учёные выяснили, насколько быстро уменьшается Луна
Луна постепенно уменьшается в размерах по мере охлаждения её недр. Новое исследование показало, что за последние 400–800 миллионов лет радиус естественного спутника Земли сократился примерно на 45 метров. Анализ снимков космического аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter также позволил обнаружить более 10 тысяч относительно молодых разломов, свидетельствующих о продолжающемся сжатии лунной коры.
Исследование провела группа планетологов под руководством Томаса Уоттерса из Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института. Учёные изучили изображения, полученные камерой LROC на борту аппарата NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, который исследует Луну с 2009 года. За это время аппарат передал миллионы снимков, позволяющих различать небольшие геологические образования на поверхности.
Главное внимание исследователи уделили разломам, возникающим при сжатии лунной коры. Когда внутренние слои Луны постепенно остывают, её объём уменьшается, а поверхностные породы испытывают сжимающие напряжения. В результате одни участки коры надвигаются на другие, образуя уступы и вытянутые гряды.
По расположению и размерам подобных структур учёные оценили общее сокращение радиуса Луны примерно в 45 метров. Если предположить, что сжатие происходило с постоянной скоростью, его средний темп составлял от 6 до 11 сантиметров за миллион лет. Это соответствует приблизительно 0,1 микрометра в год, однако такая величина получена расчётным путём, а не в результате непосредственного ежегодного измерения.
Исследование показало, что молодые разломы встречаются практически по всей поверхности Луны. В отличие от Земли, где большая часть землетрясений связана с границами литосферных плит, Луна имеет единую внешнюю оболочку. Поэтому напряжения, возникающие при охлаждении её недр, могут приводить к образованию разломов в самых разных районах.
При этом распределение разломов оказалось неравномерным. На участках с наиболее толстой лунной корой исследователи обнаружили меньше следов тектонических деформаций. Это позволяет предположить, что такие области могут быть относительно устойчивыми, хотя отсутствие видимых разломов само по себе не гарантирует сейсмической безопасности.
Авторы также предложили объяснение того, почему значительные тектонические деформации возникли сравнительно поздно в истории Луны. По их мнению, толстая и сильно раздробленная древняя кора могла действовать как теплоизоляционный слой, замедляя охлаждение недр. По мере изменения теплового состояния спутника напряжения в коре привели к формированию многочисленных разломов.
Результаты имеют значение для будущих пилотируемых экспедиций. Смещение пород вдоль разломов способно вызывать лунотрясения, которые представляют потенциальную опасность для посадочных аппаратов, жилых модулей и другой инфраструктуры. Поэтому при выборе площадок для долговременного присутствия человека необходимо учитывать не только рельеф и освещённость, но и геологическую устойчивость поверхности.
Исследователи предполагают, что формирование новых разломов и движение пород вдоль существующих продолжаются и сегодня. Однако установить частоту современных лунотрясений и точно определить наиболее опасные районы помогут только дополнительные сейсмические наблюдения.
Исследование в журнале The Planetary Science Journal.