Ученые обнаружили следы недавней тектонической активности на Луне

Ученые составили первую глобальную карту и провели анализ малых лунных морей (Small Mare Ridges, SMR) на Луне — характерной геологической особенности тектонической активности. Анализ, проведенный учеными из Центра изучения Земли и планет Национального музея воздухоплавания и астронавтики и их коллегами, впервые показал, что лунные моря — обширные темные равнины на поверхности Луны — геологически молоды и широко распространены. Открытие ученых о том, как образуются лунные моря, указывает на новые потенциальные источники лунотрясений, которые могут повлиять на выбор мест для будущих высадок на Луну.

И Луна, и Земля тектонически активны, однако тектонические силы, воздействующие на эти небесные тела, различны. Земная кора разделена на плиты, которые сходятся, расходятся и скользят относительно друг друга, образуя обширные горные хребты, глубокие океанические впадины и кольцо вулканов вокруг Тихого океана. Кора Луны не разделена на плиты, однако напряжения в ней приводят к образованию нескольких характерных форм рельефа.

Один из самых распространённых типов таких уступов — лопастевидные уступы, которые образуются, когда земная кора сжимается и возникающие в результате этого силы выталкивают материал вверх и над соседними участками коры вдоль разлома, образуя гребень. Такие уступы, встречающиеся в лунных горах, образовались только за последний миллиард лет, то есть за последние 20 % истории Луны.

В 2010 году соавтор исследования Том Уоттерс, почетный старший научный сотрудник Центра изучения Земли и планет, обнаружил, что Луна медленно сжимается. Из-за этого сжатия образовались лопастевидные уступы в лунных высокогорных районах. Однако образование лопастевидных уступов не объясняет все недавние формы рельефа, возникшие в результате сжатия. Еще один недавно обнаруженный тип тектонических форм рельефа — это SMR.

Структурно-миграционные разломы образуются под действием тех же сил, что и лопастевидные уступы. Но если лопастевидные уступы встречаются в высокогорных районах, то структурно-миграционные разломы — только в лунных морях. Исследовательская группа стремилась составить карту структурно-миграционных разломов в лунных морях и проанализировать их связь с недавней тектонической активностью.

«Со времен программы «Аполлон» мы знали о распространенности лопастевидных уступов в лунных высокогорьях, но впервые ученые задокументировали их широкое распространение в лунных морях», — сказал Коул Найпавер, геолог-исследователь из Центра изучения Земли и планет и первый автор статьи.

«Эта работа поможет нам получить полное представление о недавнем тектоническом процессе на Луне, что позволит лучше понять ее внутреннее строение, термическую и сейсмическую историю, а также вероятность будущих лунных землетрясений.»

Команда составила первый исчерпывающий каталог лунных морей. Они обнаружили 1114 новых сегментов лунных морей на видимой стороне Луны, доведя общее число известных лунных морей до 2634. Они также выяснили, что средний возраст лунных морей составляет 124 миллиона лет, что соответствует среднему возрасту лопастевидных уступов (105 миллионов лет), который ранее был установлен Уоттерсом и его коллегами. Исходя из этого, можно предположить, что, как и лопастевидные уступы, СМР являются одними из самых молодых геологических образований на Луне.

Наконец, анализ показал, что SMR образовались в результате тектонических разломов того же типа, что и лопастевидные уступы, и что лопастевидные уступы в высокогорных районах часто переходят в SMR в лунных морях, что указывает на схожее происхождение этих двух структур. Данные о SMR, полученные командой, в сочетании с данными о лопастевидных уступах в лунных высокогорных районах дают более полное представление о недавней тектонической активности на Луне.

«Обнаружение молодых небольших хребтов в морях и выяснение причины их образования дополняют общую картину динамичного процесса сокращения Луны», — сказал Уоттерс.

Вероятность новых лунных землетрясений

Ранее Уоттерс обнаружил связь между тектонической активностью, которая приводит к образованию лопастевидных уступов, и частотой лунных землетрясений. Открытие того факта, что субмаргинальные разломы возникают в результате того же типа тектонической активности, указывает на то, что лунные землетрясения могут происходить в любой точке лунных морей, где есть субмаргинальные разломы.

Расширение списка потенциальных источников лунотрясений открывает новые возможности для изучения тектоники Луны, но также указывает на повышенный риск для людей, которые в будущем будут исследовать Луну или жить на ней, учитывая потенциальную сейсмическую активность.

«Мы переживаем очень интересный период для лунной науки и исследований, — сказал Найпавер. — Предстоящие программы по исследованию Луны, такие как «Артемида», дадут нам много новой информации о нашем спутнике. Более глубокое понимание лунной тектоники и сейсмической активности напрямую повлияет на безопасность и научный успех этих и будущих миссий».

На изображении:

Небольшой хребет в Море Дождей на видимой стороне Луны. Источник: NASA/LROC/GSFC/Университет штата Аризона