...δημιουργήσει σεληνιακούς σεισμούς
Ας δούμε λίγη από την Σεληνιακή σεισμολογία
Ας δούμε λίγη από την Σεληνιακή σεισμολογία
Η Σελήνη συρρικνώνεται καθώς το εσωτερικό της ψύχεται, κάνοντας την πάνω από 150 πόδια (50 μέτρα) πιο λεπτή στη διάρκεια των τελευταίων εκατοντάδων εκατομμύριων ετών. Ακριβώς όπως ένα σταφύλι ζαρώνει σχηματίζοντας τελικά μια σταφίδα, η Σελήνη αποκτά και αυτή ρυτίδες καθώς συρρικνώνεται.
Σε αντίθεση με τον εύκαμπτο φλοιό σε ένα σταφύλι, η επιφάνεια του φεγγαριού μας είναι εύθραυστη, έτσι διασπάται καθώς η Σελήνη συρρικνώνεται, σχηματίζοντας "ρήγματα ώσης" (thrust faults) ή απλά ρήγματα όπου ένα τμήμα του παλαιού φλοιού ωθείται πάνω από ένα νεώτερο γειτονικό τμήμα της επιφάνειας.
Σε αντίθεση με τον εύκαμπτο φλοιό σε ένα σταφύλι, η επιφάνεια του φεγγαριού μας είναι εύθραυστη, έτσι διασπάται καθώς η Σελήνη συρρικνώνεται, σχηματίζοντας "ρήγματα ώσης" (thrust faults) ή απλά ρήγματα όπου ένα τμήμα του παλαιού φλοιού ωθείται πάνω από ένα νεώτερο γειτονικό τμήμα της επιφάνειας.
"Η ανάλυσή που κάναμε δίνει την πρώτη ένδειξη ότι τα ρήγματα αυτά εξακολουθούν να είναι ενεργά και πιθανόν να παράγουν σήμερα σεληνιακούς σεισμούς, καθώς η Σελήνη συνεχίζει να ψύχεται και να συρρικνώνεται βαθμιαία", δήλωσε ο Thomas Watters, ανώτερος επιστήμονας στο Κέντρο για τη Γη και Πλανητικών Σπουδών (Center for Earth and Planetary Studies) στο Εθνικό Μουσείο Αέρος και Διαστήματος του Ινστιτούτου Σμιθσόνιαν στην Ουάσινγκτον. "Κάποιοι από αυτούς τους σεισμούς μπορεί να είναι αρκετά ισχυροί, περίπου πέντε βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ".
Το βίντεο αυτό του κρημνού Lee Lincoln δημιουργήθηκε από φωτογραφίες της τροχιακής διαστημοσυσκευής Lunar Reconnaissance Orbiter που υπάρχει στην Σελήνη, και από χαρτογράφηση ανύψωσης του εδάφους. Ο κρημνός αυτός είναι μια χαμηλή κορυφογραμμή κάτι σαν σκαλοπάτι, ύψους περίπου 80 μέτρων, και εκτείνεται στον σεληνιακό άξονα Βορράς-Νότος μέσω του δυτικού άκρου της κοιλάδας Taurus-Littrow, που είναι η περιοχή προσσελήνωσης της σεληνακάτου του Απόλλων 17. Ο κρημνός αυτός θα λέγαμε σηματοδοτεί τη θέση ενός σχετικά μικρού, χαμηλής γωνίας ρήγματος. Το έδαφος δυτικά του ρήγματος ανέβηκε βίαια πάνω από την ανατολική πλευρά καθώς ο σεληνιακός φλοιός συστέλλονταν. Σε ένα paper το Μαΐου του 2019 που δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience, ο Thomas Watters και οι συνάδελφοί του παρέχουν στοιχεία ότι το ρήγμα αυτό καθώς και άλλα όπως αυτό εξακολουθούν να είναι ενεργά, παράγοντας αυτή τη στιγμή σεληνιακούς σεισμούς
Εικόνα: NASA / Goddard / SVS / Ernie Wright
Τα ρήγματα αυτά είναι γκρεμοί οι οποίοι έχουν σχήμα που μοιάζει με μικρά σκαλοπάτια όταν φαίνονται από την σεληνιακή επιφάνεια, έχοντας συνήθως δεκάδες μέτρα ύψος, και εκτείνονται σε μερικά χιλιόμετρα. Οι αστροναύτες Eugene Cernan (ο τελευταίος άνθρωπος που πάτησε το πόδι του στη Σελήνη) και ο Harrison Schmitt έπρεπε να κάνουν "ζιγκ-ζαγκ" με το σεληνιακό τους όχημα (rover) τους πάνω από την επιφάνεια του κρημνού στο ρήγμα Lee-Lincoln κατά τη διάρκεια της αποστολής Απόλλων 17, του οποίου η σεληνάκατος προσσεληνώθηκε στην κοιλάδα Taurus-Littrow το 1972.
Αυτή είναι μια άποψη της κοιλάδας Taurus-Littrow που έχει ληφθεί από το διαστημικό τροχιακό σκάφος Lunar Reconnaissance Orbiter της NASA. Η κοιλάδα εξερευνήθηκε το 1972 από τους αστροναύτες της Αποστολής Απόλλων 17 Eugene Cernan και Harrison Schmitt. Έπρεπε να κάνουν ελιγμούς "ζιγκ-ζαγκ" με το σεληνιακό τους όχημα το ρόβερ όπως λέγεται, πάνω από την επιφάνεια του γκρεμού στο ρήγμα Lee-Lincoln το οποίο διασχίζει την κοιλάδα αυτή.
Εικόνα: [NASA / GSFC / Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
Ο Watters είναι κύριος συγγραφέας μιας μελέτης που ανέλυσε δεδομένα από τέσσερα Σεισμόμετρα τα οποία τοποθετήθηκαν στη Σελήνη από τους αστροναύτες του Απόλλων χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο ή ένα μαθηματικό πρόγραμμα, το οποίο αναπτύχθηκε για να μαρκάρει τις θέσεις των σεισμών οι οποίοι εντοπίστηκαν από ένα αραιό σεισμικό δίκτυο. Ο αλγόριθμος έδωσε μια καλύτερη εκτίμηση των θέσεων των σεληνιακών σεισμών. Τα σεισμόμετρα είναι όργανα τα οποία μετρούν τις αναταράξεις που παράγονται από τους σεισμούς, καταγράφοντας τον χρόνο άφιξης και τη δύναμη των διαφόρων σεισμικών κυμάτων, έτσι ώστε για να έχουμε μια εκτίμηση θέσης,η οποία ονομάζεται "επίκεντρο". Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 13 Μαΐου στο Nature Geoscience.
Οι αστροναύτες τοποθέτησαν τα όργανα στην σεληνιακή επιφάνεια κατά τη διάρκεια των αποστολών Απόλλων 11, 12, 14, 15 και 16. Το σεισμόμετρο του Απόλλων 11 λειτούργησε μόνο για τρεις εβδομάδες, αλλά οι υπόλοιποι τέσσερις κατέγραψαν 28 επιφανειακούς (ρηχούς) σεληνιακούς σεισμούς - πρόκειται για τον σεισμικό τύπο εκείνο ο οποίος αναμένεται να παραχθεί από τα ρήγματα αυτά - από το 1969 έως το 1977. Οι σεισμοί κυμαίνονταν από περίπου 2 έως περίπου 5 στην κλίμακα Ρίχτερ.
Χρησιμοποιώντας τις αναθεωρημένες εκτιμήσεις θέσης από τον νέο αλγόριθμο, η ομάδα διαπίστωσε ότι οκτώ από τους 28 επιφανειακούς σεισμούς βρίσκονταν σε απόσταση 30 χιλιομέτρων από τα ρήγματα, και ήταν ορατά σε σεληνιακές εικόνες. Αυτό ήταν αρκετό για να αποδώσει τους σεισμούς αυτούς στα ρήγματα, δεδομένου ότι η μοντελοποίηση από την ομάδα δείχνει ότι αυτή είναι η απόσταση στην οποία αναμένεται να αναπτυχθεί έντονη τεκτονική δραστηριότητα, δεδομένου του μεγέθους αυτών των κρημνών. Επιπλέον, η νέα ανάλυση διαπίστωσε ότι έξι από τους οκτώ σεισμούς συνέβησαν όταν η Σελήνη βρισκόταν κοντά στο απόγειό της, το οποίο είναι το πιο μακρινό σημείο της τροχιάς της από τη Γη. Εδώ είναι όπου η πρόσθετη παλιρροϊκή τάση από τη βαρύτητα της Γης προκαλεί κορύφωση στην συνολική τάση, προκαλώντας, το πιθανότερο, φαινόμενα ολίσθησης (slip-events) κατά μήκος των ρηγμάτων αυτών.
Αυτός λοβός που προεξέχει στο σεληνιακό ρήγμα, είναι ένας από τις χιλιάδες που ανακαλύφθηκαν να εμφανίζονται σε εικόνες από τη φωτογραφική μηχανή Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC). Το ρήγμα ή ο κρημνός, είναι σαν ένα σκαλοπάτι στο σεληνιακό τοπίο (τα λευκά βέλη που δείχνουν προς τα αριστερά) που σχηματίζονται όταν ο σεληνιακός φλοιός κοντά στην επιφάνεια ωθείται, σπάει, και σπρώχνεται προς τα πάνω κατά μήκος ενός ρήγματος καθώς η Σελήνη συστέλλεται. Πεδία ογκόλιθων, "μπαλώματα" από σχετικά υψηλής φωτεινότητας (Λευκάυγειας) εδάφους, ο γνωστός μας Ρηγόλιθος, τα οποία βρίσκονται στη επιφάνεια του κρημνού και στο πίσω έδαφος του (η ψηλή πλευρά του κρημνού, τα δεξιόστροφα βέλη). Εικόνα LROC NAC frame M190844037LR.
Πιστώσεις: NASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian
"Πιστεύουμε ότι είναι πολύ πιθανό αυτοί οι οκτώ σεισμοί να δημιουργήθηκαν από ρήγματα τα οποία ολισθαίνουν καθώς δημιουργήθηκαν τάσεις όταν ο σεληνιακός φλοιός συμπιέστηκε από συστολές και παλιρροϊκές δυνάμεις από όλη τη Σελήνη, υποδεικνύοντας ότι τα σεισμόμετρα των αποστολών Απόλλων κατέγραψαν τη συρρίκνωση της Σελήνης, η οποία εξακολουθεί να είναι τεκτονικά ενεργή" δήλωσε ο Watters. Οι ερευνητές διεξήγαγαν 10.000 προσομοιώσεις για να υπολογίσουν την πιθανότητα ενός συγχρονισμού, ο οποίος θα παράξει πολλούς σεισμούς κοντά στα ρήγματα κατά τη στιγμή της μεγαλύτερης πίεσης. Διαπίστωσαν ότι είναι λιγότερο από 4 τοις εκατό. Επιπρόσθετα, ενώ άλλα φαινόμενα, όπως οι πτώσεις μετεωριτών, μπορούν να προκαλέσουν σεισμούς, εντούτοις παράγουν μια διαφορετική σεισμική υπογραφή από τους σεισμούς που προκαλούνται από τα φαινόμενα ολίσθησης του ρήγματος.
Άλλες ενδείξεις ότι τα ρήγματα αυτά είναι ενεργά προέρχονται από εξαιρετικά λεπτομερείς εικόνες της Σελήνης από το διαστημικό τροχιακό σκάφος Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) της NASA. Η φωτογραφική μηχανή Lunar Camera Orbiter Camera (LROC) έχει απεικονίσει πάνω από 3.500 ρήγματα. Ορισμένες από αυτές τις εικόνες δείχνουν κατολισθήσεις ή ογκόλιθους στο κάτω μέρος των σχετικώς λαμπερών επιφανειών στις πλαγιές των ρηγμάτων ή στο κοντινό έδαφος. Οι καιρικές συνθήκες από την ηλιακή και τη διαστημική ακτινοβολία σκοτεινιάζουν σταδιακά το υλικό στην σεληνιακή επιφάνεια, έτσι φωτεινότερες περιοχές υποδεικνύουν περιοχές που είναι πρόσφατα εκτεθειμένες στο διαστημικό περιβάλλον, όπως αναμενόταν εάν ένα πρόσφατος σεληνιακός σεισμός έστειλε υλικό να ολισθαίνει προς ένα ένα κρημνό. Παραδείγματα από νέες περιοχές ογκόλιθων βρίσκονται στις πλαγιές ενός ρήγματος στο σύμπλεγμα Vitello, και παραδείγματα πιθανών φωτεινών χαρακτηριστικών σχετίζονται με ρήγματα τα οποία παρατηρούνται κοντά στους κρατήρες Gemma Frisius C και Mouchez L. Άλλες εικόνες ρήγματος από την φωτογραφική μηχανή LROC δείχνουν κομμάτια από πτώσεις βράχων, το οποίο θα ήταν αναμενόμενο αν το ρήγμα ολίσθησε, και ο επακόλουθος σεισμός ανάγκασε τους ογκόλιθους να κατρακυλήσουν προς την πλαγιά του κρημνού. Τα ίχνη αυτά είναι απόδειξη ενός πρόσφατου σεισμού επειδή θα έπρεπε να έχουν σβηστεί σχετικά γρήγορα, σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες, από τη συνεχείς πτώσεις μικρομετεωριτών πάνω στη σεληνιακή επιφάνεια. Τα ίχνη από τους ογκόλιθους που είναι κοντά σε ρήγματα στη λεκάνη Schrödinger έχουν αποδοθεί σε πρόσφατες πτώσεις βράχων που προκλήθηκαν από τεκτονική διαταραχή.
Η κοιλάδα Taurus-Littrow είναι η θέση του χώρου προσσελήνωσης της σεληνακάτου του Απόλλων 17 (αστερίσκος). Διασχίζοντας κατά μήκος την κοιλάδα, ακριβώς πάνω από το σημείο προσγείωσης, είναι το ρήγμα Lee-Lincoln. Η κίνηση στο ρήγμα ήταν η πιθανή πηγή πολυάριθμων σεληνιακών σεισμών οι οποίοι πυροδότησαν διάφορα συμβάντα στην κοιλάδα. 1) Μεγάλες κατολισθήσεις στις πλαγιές της Νότιας Massif που εναπόθεσαν σχετικά φωτεινούς* βράχους και σκόνη (Ρηγόλιθο) πάνω από το κρημνό Lee-Lincoln. 2) Οι ογκόλιθοι κατρακύλησαν στις πλαγιές του Βόρειου Massif αφήνοντας ίχνη ή στενές κοιλότητες στο ρηγόλιθο στις πλαγιές του Βόρειου Massif. 3) Κατολισθήσεις στις νοτιοανατολικές πλαγιές των "Σμιλευμένων λόφων" (Sculptured Hills).
Πιστώσεις: ΝASA/GSFC/Arizona State University/Smithsonian
Επιπλέον, ένα από τα αναθεωρημένα επίκεντρα των σεληνιακών σεισμών είναι μόλις 13 χιλιόμετρα από το διάσημο κρημνό Lee-Lincoln τον οποίο διέσχισαν οι αστροναύτες της αποστολής Απόλλων 17. Οι αστροναύτες εξέτασαν επίσης ογκόλιθους και ίχνη από ογκόλιθους στην πλαγιά της Βόρειας Massif κοντά στο χώρο προσσελήνωσης της σεληνακάτου της αποστολής Απόλλων 17. Μια μεγάλη κατολίσθηση στη Νότια Massif που καλύπτει το νότιο τμήμα του κρημνού Lee-Lincoln αποτελεί περαιτέρω ένδειξη πιθανών σεληνιακών σεισμών οι οποίοι δημιουργήθηκαν από φαινόμενα ολίσθησης ρήγματος.
"Είναι πραγματικά αξιοθαύμαστο να δούμε πώς συνδυάστηκαν δεδομένα σχεδόν 50 ετών πριν, και από την αποστολή LRO, για να αναπτύξουμε την κατανόησή μας για τη Σελήνη, υποδεικνύοντας ταυτόχρονα στις μελλοντικές αποστολές που σκοπεύουν να μελετήσουν τις εσωτερικές διεργασίες της Σελήνης", δήλωσε ο John Keller του κέντρου διαστημικών πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt, του Μέριλαντ.
Εφόσον το LRO φωτογραφίζει την σεληνιακή επιφάνεια από το 2009, η ομάδα θα ήθελε να συγκρίνει εικόνες συγκεκριμένων περιοχών ρηγμάτων από διαφορετικές χρονικές στιγμές, για να διαπιστώσει εάν υπάρχουν ενδείξεις πρόσφατης σεισμικής δραστηριότητας στη Σελήνη. Επιπλέον, "Η δημιουργία ενός νέου δικτύου σεισμομέτρων στην σεληνιακή επιφάνεια θα πρέπει να αποτελεί προτεραιότητα για την ανθρώπινη εξερεύνηση της Σελήνης, τόσο για να μάθουμε περισσότερα για το εσωτερικό του φυσικού μας δορυφόρου, όσο και για να καθοριστεί πόσο εμφανίζονται οι επικίνδυνοι σεληνιακοί σεισμοί", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Renee Weber , ένας πλανητικός σεισμολόγος στο κέντρο διαστημικών πτήσεων Marshall της NASA στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα.
Η Σελήνη δεν είναι ο μόνος κόσμος στο Ηλιακό μας σύστημα που παρουσιάζει κάποια συρρίκνωση με τη πάροδο του χρόνου. Ο πλανήτης Ερμής έχει τεράστια ρήγματα - με μήκος περίπου πάνω από 1000 χιλιόμετρα και πάνω από 3 χιλιόμετρα σε ύψος - τα οποία είναι σημαντικά μεγαλύτερα σε μέγεθος σε σχέση με αυτά της Σελήνης, υποδεικνύοντας ότι ο πλανήτης Ερμής συρρικνώθηκε πολύ περισσότερο από τη Σελήνη. Δεδομένου ότι οι βραχώδεις κόσμοι διαστέλλονται όταν θερμαίνονται και συρρικνώνονται καθώς ψύχονται, τα μεγάλα ρήγματα του πλανήτη Ερμή αποκαλύπτουν ότι είναι πιθανό να ήταν αρκετά καυτός ώστε να έλιωσε τελείως μετά το σχηματισμό του. Οι επιστήμονες που προσπαθούν να ανακατασκευάσουν την προέλευση της Σελήνης αναρωτιούνται εάν το ίδιο συνέβη και με τη Σελήνη ή εάν αντίθετα ήταν μόνο μερικώς λιωμένη, ίσως με έναν ωκεανό μάγματος πάνω από ένα αργά θερμαινόμενο βαθύ εσωτερικό. Το σχετικά μικρό μέγεθος των ρηγμάτων της Σελήνης συμβαδίζει με την θεωρία της λεπτότερης συστολής η οποία αναμένεται από ένα σενάριο μερικής τήξης.
Η NASA θα στείλει την πρώτη γυναίκα και τον επόμενο άνθρωπο στη Σελήνη μέχρι το 2024. Αυτοί οι Αμερικανοί αστροναύτες θα πάρουν ένα σύστημα ανθρώπινης προσσελήνωσης από την πλατφόρμα Lunar Orbital Platform-Gateway η οποία θα βρίσκεται σε σεληνιακή τροχιά, και θα προσσεληνωθούν στο Νότιο Πόλο της Σελήνης. Ο οργανισμός θα δημιουργήσει βιώσιμες αποστολές έως το 2028, και τότε θα πάρουμε αυτό που μαθαίνουμε στη Σελήνη για να πάμε στον πλανήτη Άρη...
Η έρευνα αυτή χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα LRO της NASA, με πρόσθετη υποστήριξη από το Συμβούλιο Ερευνών Φυσικών Επιστημών και Μηχανικής του Καναδά (Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada). Το πρόγραμμα LRO διοικείται από τη τη Διεύθυνση Επιστημονικών Αποστολών του Goddard στην έδρα της NASA στην Ουάσινγκτον. Το πρόγραμμα για την φωτογραφική μηχανή LROC διοικείται στο κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tempe.
Αρθρογράφοι: Bill Steigerwald / Nancy Jones
301-286-8955 / 301-286-0039
Τελευταία ενημέρωση: 13 Μαΐου 2019
Συντάκτης: Bill Steigerwald
……………….*………………..
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας
εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.
Για την ομάδα : @Aratosastronomy