Der Mond zittert, wie es die neue Analyse nahelegt

Daten aus den NASA-Missionen Apollo und Lunar Reconnaissance Orbiter lassen vermuten, dass der Mond noch tektonisch aktiv ist

Bereits im Jahr 2010 ergab eine Analyse von Bildern aus dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA, dass der Mond schrumpfte und schrumpfte, als sein Inneres abkühlte. Tausende von Klippen, sogenannte Schubfehler, blieben auf der Mondoberfläche zurück.

Eine neue Analyse, die von einem Forscherteam durchgeführt wurde, zu dem auch Nicholas Schmerr, ein Assistenzprofessor für Geologie an der University of Maryland, gehört, deutet darauf hin, dass der Mond auch heute noch schrumpft und entlang dieser Schubfehler immer noch aktiv Mondbeben erzeugt.

Dieser prominente Schubfehler ist einer von Tausenden, die der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA auf dem Mond entdeckt hat. Diese Fehler ähneln kleinen treppenförmigen Klippen oder Steilhängen, wenn sie von der Mondoberfläche aus gesehen werden. Die Steilküste entsteht, wenn ein Teil der Mondkruste (nach links zeigende Pfeile) über einen benachbarten Teil (nach rechts zeigende Pfeile) geschoben wird, während sich das Innere des Mondes abkühlt und schrumpft. Neue Untersuchungen legen nahe, dass diese Fehler möglicherweise noch heute aktiv sind (LROC NAC-Frame M190844037LR; NASA / GSFC / Arizona State University / Smithsonian).

Das Team hat sogar geologische Aktivitäten wie Erdrutsche und Felsbrocken entdeckt. Schmerr sagt: „Wir haben festgestellt, dass einige der in den Apollo-Daten aufgezeichneten Beben sehr nahe an den Fehlern in den LRO-Bildern lagen.

„Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Fehler heute noch aktiv sind. Man sieht nur auf der Erde oft eine aktive Tektonik. Es ist also sehr aufregend zu glauben, dass diese Fehler immer noch Mondbeben hervorrufen. "

Schmerr und das Team entwickelten einen neuen Algorithmus zur erneuten Analyse seismischer Daten von Instrumenten, die während der Apollo-Missionen der NASA in den 1960er und 1970er Jahren eingesetzt wurden. Diese neue Untersuchung ermöglichte es dem Team, genauere Epizentrumsdaten für 28 zwischen 1969 und 1977 aufgezeichnete Mondbeben zu bestimmen.

Diese überarbeiteten Standortdaten überlagerten sie dann der LRO-Darstellung der Schubfehler. Sie stellten fest, dass basierend auf der Nähe der Beben zu den Schubfehlern mindestens acht der Beben wahrscheinlich auf der tatsächlichen tektonischen Aktivität - der Bewegung der Krustenplatten - entlang der Schubfehler beruhten. Dies steht im Gegensatz zu Asteroideneinschlägen oder Rumpeln tief im Inneren des Mondes, die zuvor als Mechanismus für diese Aktivität vorgeschlagen wurden.

Obwohl die Apollo-Instrumente ihr letztes Beben kurz vor der Stilllegung der Instrumente im Jahr 1977 aufgezeichnet haben, sind auf dem Mond wahrscheinlich bis zum heutigen Tag Beben zu spüren - das Papier, in dem die Arbeitszustände beschrieben werden. Die von Schmerr mitautorisierte Studie wurde am 13. Mai 2019 in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.

Mondbeben messen

Während der Apollo-Missionen 11, 12, 14, 15 und 16 platzierten die Astronauten fünf Seismometer auf der Mondoberfläche. Das Apollo 11-Seismometer war nur drei Wochen in Betrieb, aber die vier verbleibenden Instrumente verzeichneten von 1969 bis 1977 28 flache Mondbeben, die durch tektonische Störungen hervorgerufen wurden.

Das Passive Seismic Experiment war das erste Seismometer, das auf der Mondoberfläche platziert wurde. Es entdeckte Mondbeben und lieferte Informationen über die innere Struktur des Mondes. Dieses Experiment untersuchte die Ausbreitung seismischer Wellen durch den Mond und lieferte den ersten detaillierten Blick auf die innere Struktur des Mondes. (NASA, 2017)

Unter Verwendung der überarbeiteten Standortschätzungen ihres neuen Algorithmus stellten die Forscher fest, dass die Epizentren von acht der 28 flachen Beben innerhalb von 30 Kilometern von Fehlern lagen, die in den LRO-Bildern sichtbar waren.

Schmerr bemühte sich, „Shake Maps“ zu erstellen, die auf Modellen basieren, die vorhersagen, wo angesichts der Größe der Schubfehler das stärkste Rütteln auftreten sollte.

Die Forscher fanden auch heraus, dass sechs der acht Beben stattfanden, als sich der Mond auf oder nahe seinem Höhepunkt befand - dem Punkt in der Umlaufbahn des Mondes, an dem er am weitesten von der Erde entfernt ist. Zu diesem Zeitpunkt verursacht zusätzliche Gezeitenbelastung durch die Erdanziehungskraft einen Spitzenwert in der Gesamtbelastung der Mondkruste, wodurch ein Rutschen entlang der Schubstörungen wahrscheinlicher wird.

Thomas Watters, Hauptautor des Forschungspapiers und leitender Wissenschaftler am Center for Earth and Planetary Studies an der Smithsonian Institution in Washington, sagt: „Wir halten es für sehr wahrscheinlich, dass diese acht Beben durch Fehler verursacht wurden, die als Stress entstanden sind, als sich das Die Mondkruste wurde durch globale Kontraktions- und Gezeitenkräfte komprimiert, was darauf hindeutet, dass die Apollo-Seismometer den schrumpfenden Mond aufgezeichnet haben und der Mond immer noch tektonisch aktiv ist. “

Die Forscher ziehen eine Analogie zu dem Prozess, bei dem aus einer Traube eine Rosine wird. So wie sich eine Traube beim Trocknen zu einer Rosine falten kann, faltet sich auch der Mond, wenn sein Inneres abkühlt und schrumpft. Aber im Gegensatz zur flexiblen Schale einer Traube ist die Mondkruste spröde und bricht, wenn das Innere schrumpft. Es ist dieser Bruch, der zu Schubfehlern führt, bei denen ein Abschnitt der Kruste über einen benachbarten Abschnitt nach oben gedrückt wird. Diese Verwerfungen - jede ungefähr zehn Meter hoch und einige Meilen lang - ähneln von der Mondoberfläche aus gesehen kleinen treppenförmigen Klippen.

Die LRO hat seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 2009 mehr als 3.500 Verwerfungsspuren auf dem Mond abgebildet. Einige dieser Bilder zeigen Erdrutsche oder Felsbrocken am Boden relativ heller Flecken an den Hängen von Verwerfungsspuren oder in der Nähe von Gelände. Während die Verwitterung das Material auf der Mondoberfläche allmählich abdunkelt, weisen hellere Bereiche auf Bereiche hin, die durch ein Ereignis wie ein Mondbeben frisch belichtet wurden.

Andere LRO-Fehlerbilder zeigen frische Spuren von Felsstürzen, was darauf hindeutet, dass Beben diese Felsbrocken die Klippen hinunter rollten. Diese Spuren würden in Bezug auf die geologische Zeit relativ schnell durch den ständigen Regen von Einschlägen von Mikrometeoiden auf den Mond gelöscht. Da bereits fast ein Jahrzehnt LRO-Bilder verfügbar sind und in den kommenden Jahren weitere verfügbar sein werden, beabsichtigt das Team, Bilder bestimmter Verwerfungsregionen aus verschiedenen Zeiten zu vergleichen, um nach neuen Beweisen für die jüngsten Mondbeben zu suchen.

Schmerr ergänzt: „Diese Erkenntnisse unterstreichen für mich, dass wir zum Mond zurückkehren müssen. Wir haben viel von den Apollo-Missionen gelernt, aber sie haben wirklich nur die Oberfläche zerkratzt. “

Er fasst zusammen: „Mit einem größeren Netzwerk moderner Seismometer könnten wir große Fortschritte in unserem Verständnis der Geologie des Mondes erzielen. Dies liefert der Wissenschaft vielversprechende, tief hängende Früchte für eine zukünftige Mission zum Mond. “

Ursprüngliche Forschung: "Flache seismische Aktivität und junge Schubfehler auf dem Mond", Thomas Watters, Renee Weber, Geoffrey Collins, Ian Howley, Nicholas Schmerr und Catherine Johnson, wurde in der Zeitschrift Nature Geoscience am 13. Mai 2019 veröffentlicht. Http: / /dx.doi.org/10.1038/s41561-019-0362-2

Ursprünglich bei Scisco Media veröffentlicht