Månens tidevandsspænding er sandsynligvis ansvarlig for at forårsage dybe måneskælv, ny undersøgelse bekræfter

Den samme gravitationskraft, der er ansvarlig for at skabe tidevand på Jorden, kan forårsage dybe jordskælv på månen, en ny undersøgelse bekræfter.

En ny analyse af data indsamlet af Apollo-missionerne bekræfter, at tidevandsspænding – månens tyngdekraft på Jorden og Jorden på månen – er ansvarlig for at forårsage dybe måneskælv, måneækvivalenten til jordskælv.

Seismometre placeret på månen under Apollo 12, 14, 15 og 16 missioner afslørede, at månen oplever dybe måneskælv omkring 800 til 1, 200 kilometer (497 til 746 miles) under overfladen omtrent hver 27. dag. Da dette er omtrent den tid, det tager månen at lave et komplet kredsløb rundt om Jorden, forskere havde mistanke om, at måneskælvene var et resultat af tidevandsstress, men deres nøjagtige årsag forblev en kilde til debat.

En ny undersøgelse i Journal of Geophysical Research:Planeter , et tidsskrift fra American Geophysical Union, kombinerede aflæsninger fra to forskellige seismometre placeret på månen under Apollo-missionerne på en ny måde. Ved at bruge denne teknik, forskere analyserede 131 måneskælv fra 1969-1977 fra de tre mest aktive måneskælvssteder og bekræftede, at de sandsynligvis er forårsaget af opbygget tidevandsspænding på månen.

Tidevandskraften får Jorden og dens oceaner til at bule ud på den side, der er tættest på månen og den side, der er længst væk fra månen. Disse buler af vand er højvande. På månen, de samme kræfter opstår, forårsager en lille forvrængning af hele planeten, som videnskabsmænd har navngivet et tidevand med fast krop. Disse tidevand med fast krop skaber fejl eller revner på månen, som gnider mod hinanden, når tidevandsspænding opbygges og resulterer i måneskælv.

Genanalyse af gamle data

Ligesom Jorden, månen har en skorpe, kappe og kerne, men i modsætning til Jorden, månen har ikke tektoniske plader, så den oplever ikke jordskælv, når tektoniske plader bevæger sig ind i eller forbi hinanden, som Jorden gør.

Mens dybe måneskælv generelt kun er 2 eller mindre, de forekommer på månedsbasis, mens jordskælv, der forekommer langs den samme brudlinje på Jorden, kan være årtier eller århundreder fra hinanden. Måneskælv varer også længere end jordskælv, som typisk ophører inden for få minutter. Da månen er meget tørrere og køligere end Jorden, vibrationerne holder længere, hvorimod Jordens mere komprimerbare struktur fungerer som en svamp til at absorbere vibrationer.

Tidligere undersøgelser af dybe måneskælv ved hjælp af Apollo-data var begrænsede, da ingen af ​​de to seismiske instrumenter på månen helt fangede signalerne fra månens aktivitet – det ene detekterede højfrekvent seismisk aktivitet og det andet detekterede lavfrekvent seismisk aktivitet.

Tidligere undersøgelser, der kun brugte aflæsningerne fra et af seismometrene, undervurderede den stress, der blev frigivet af måneskælvene, og kunne ikke se det fulde forhold mellem opbygning af tidevandsspænding og stress frigivet af jordskælvene, ifølge Renee Weber, en planetarisk videnskabsmand ved NASAs Marshall Space Flight Center i Alabama, som ikke er tilknyttet det nye studie.

Den nye undersøgelses forfattere brugte en ny metode, der kombinerede signaler fra de to forskellige instrumenter. De kombinerede data hjalp med at forbedre forskernes forståelse af de fejl, hvor jordskælvene opstår. Forskerne var derefter i stand til at relatere stress frigivet under måneskælvene til opbygningen af ​​tidevandsstress i løbet af måneden, og fandt de to værdier enige. Dette bekræfter, at måneskælvene er et resultat af tidevandsspændingen, ifølge Taichi Kawamura, hovedforfatter af den nye undersøgelse og en planetarisk videnskabsmand ved Institut de Physique du Globe de Paris, som i øjeblikket er tilknyttet Japans National Astronomical Observatory.

Indsigt i månens indre

Den nye undersøgelses resultater tyder også på, at månens kappe kan være koldere end tidligere antaget, ifølge Weber.

Forskere troede tidligere, at de områder af månens indre, hvor der forekommer dybe måneskælv, var varmere, hvilket ville gøre fejlene mere smidige og formbare. Men baseret på den nye undersøgelse, månens fejl skal være skøre for at kunne modstå den observerede tidevandsspænding og skabe de registrerede seismiske aflæsninger, hvilket betyder, at de kan være koldere end tidligere antaget. Mere forskning er nødvendig for at udforske implikationerne for månens indre temperatur og sammensætning, ifølge undersøgelsens forfattere.

Den nye undersøgelse kaster også lys over, hvilken slags instrumentering der er nødvendig for fremtidige rummissioner, såsom InSight-missionen til Mars planlagt til maj 2018, ifølge Weber.

"De planlægger på samme måde at sende både et bredbånd og et korttidsinstrument, så det er muligt, at den samme type signalkombinationsteknik i frekvensdomænet kunne anvendes på disse Insight-instrumenter, " sagde Weber.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af jord- og rumvidenskabsblogs, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.