Возможны ли лунотрясения - землетрясения на Луне, какими они бывают и что их вызывает. 4 типа лунотрясений: термальные, метеоритные, тектонические и приливные
Опубликовано: 04/10/2020
(Обновлено: 04/10/2020)

Наука об изучении землетрясений называется сейсмология (от греч. «сейсмос», т.е. «колебания»), но даже само слово “ЗЕМЛЯтрясение” ненавязчиво намекает нам о том, что речь прежде всего идет о нашей планете. А что на счет других планет, случаются ли на них свои “землетрясения”, а точнее “марсотрясения” или “лунотрясения”?

Во всяком случае для Луны мы можем четко и однозначно дать ответ на этот вопрос: да, ЛУНОтрясения бывают, причем бывают не так уж и редко.

лунотрясения на луне

До высадки астронавтов на Луну, считалось что «лунотрясений» быть не может, а их оказалось аж 4 типа!

Лунотрясения и сейсмология на Луне

До установки первого сейсмометра на Луне, считалось, что спутник нашей планеты – давно “мертвое” в геологическом плане космическое тело. Все изменилось 20 июля 1969 года, когда астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин, высадившись на Луну.

Здесь они установили всего два научных прибора: кварцевый отражатель для лазерной локации с Земли и конечно сейсмометр. Так началась эра космической сейсмологии.

Правда началась она с достаточно забавного эпизода: на Земле сразу же после установки и включения прибора, стали принимать  сведения об “лунотрясениях”. Они происходили непрерывно, в виде целой серии последовательных толчков. Однако вскоре стало ясно, что это не было результатом неспокойствия лунных недр — поверхность нашего спутника сотрясали шаги двух астронавтов, удалявшихся от сейсмометра к своему космическому кораблю.

Прибор был настолько чувствительным, что мог зафиксировать падение на лунную поверхность камня размером с горошину на расстоянии в 1 км от места расположения сейсмометра.

Но “настоящие” лунотрясения все же были и было их столько, что гипотеза о Луне как о “мертвом” в геологическом планет теле, тут же была выброшена на свалку истории. Сейсмические сотрясения происходят на Луне регулярно, однако они сильно отличаются от землетрясений на нашей планете. Впоследствии на лунной поверхности были оставлены еще четыре сейсмометра. Многолетние наблюдения с их помощью позволили зарегистрировать тысячи лунотрясений, большинство из которых многократно повторялись в одних и тех же очагах.

За год на Луне происходит от 600 до 3 000 сейсмических событий, проще говоря – лунотрясений. Было выявлено четыре вида лунотрясений:



  • приливные сотрясения
  • тектонические сотрясения
  • метеоритные сотрясения
  • термальные сотрясения.

Приливные сотрясения Луны случаются дважды в месяц, каждые две недели, когда Луна оказывается на одной прямой с Землей и Солнцем, то есть во время полнолуний и новолуний. В эти периоды усиливается действие на Луну приливных сил Земли и Солнца. При расположении этих трех небесных тел на одной линии силы их взаимного влияния друг на друга суммируются, что приводит к возникновению на Луне лунотрясений на глубине 800—1 000 км.

Тектонические лунотрясения происходят при подвижках в неглубоких слоях Луны (100—300 км). Они случаются реже, чем приливные, и сила их намного слабее.

Источник метеоритных лунотрясений — взрывы, возникающие во время падений на поверхность Луны метеоритов. Большинство лунотрясений этого типа происходит, когда орбиту Луны пересекает какой-либо из метеорных потоков. Но могут быть и падения одиночных метеоритов.

Термальные лунотрясения, самые слабые из всех, начинаются с восходом Солнца, когда после продолжительной ночи, длящейся на Луне около 14 земных суток, холодная поверхность начинает резко нагреваться. При этом происходят подвижки грунта на крутых склонах, оползни, осыпи и другие смещения верхнего слоя, приводящие к небольшим содроганиям поверхности Луны.

Внутреннее строение Луны: в итоге Луна оказалась не просто здоровенным космическим булыжником, а вполне геологически активным космическим телом

Внутреннее строение Луны: в итоге Луна оказалась не просто здоровенным космическим булыжником, а вполне геологически активным космическим телом

Ассиметричная геологическая активность Луны

Наблюдения, проводившиеся с 1969 по 1978 год, показали, что Луна «звучный» космический объект — она продолжает вибрировать после лунотрясений целый час, а иногда и дольше. Такие сотрясения резко отличаются от земных, где колебания поверхности длятся лишь несколько минут. Отсутствие на Луне воды — главная причина длительности колебаний. Наличие в горных породах воды служит на Земле сильным амортизатором, гасящим вибрацию.

Колебания Луны при сейсмических событиях — слабые и длительные — напоминают тихий протяжный вой, в отличие от сильных, но недолгих колебаний Земли, похожих на громкий резкий вскрик.

Интересно, что Луна оказалась геологически асимметричной — почти все зарегистрированные сейсмометрами за 8 лет наблюдений лунотрясения произошли на видимой стороне Луны. На обратной же известно всего пять эпицентров лунотрясений, тогда как на видимой стороне их несколько десятков.

Подобная же асимметрия наблюдается и в распределении по поверхности Луны основных типов рельефа — морей и материков. Практически все темные участки — лунные моря, находятся только на видимой стороне. Это равнины, сложенные темным материалом — базальтовыми лавами, подобными тем, что встречаются у нас на Среднесибирском плоскогорье. Светлые же участки, называющиеся лунным материком, занимают 2/3 видимой стороны Луны, а моря вкраплены в него отдельными небольшими по площади участками.

лунотрясения и землетрясения - чем отличаются

Астронавт на Луне

Лунный материк более древний, чем моря, он сформировался 4,5 млрд. лет назад, а 3 млрд. лет назад наиболее низкие его участки были затоплены базальтами, излившимися из недр Луны. Вулканическая и сейсмическая активность Луны достигала своего пика 3 млрд. лет назад, когда происходили обширные лавовые излияния, создавшие темные базальтовые равнины лунных морей.

Энергия, выделяющаяся за год при лунотрясениях, в несколько миллиардов раз меньше той, которой обладают землетрясения. Большая часть этой энергии выделяется на глубинах 600— 800 км, то есть у подошвы твердой оболочки Луны — литосферы. Глубже этого слоя вещество находится в частично расплавленном состоянии (астеносфера), а в самом центре Луны может иметься полностью расплавленное небольшое ядро из сернистого железа.

Основными причинами сейсмической активности Луны являются приливное воздействие Земли и падения крупных метеоритов. Метеоритные лунотрясения могут приводить к обрушениям склонов лунных кратеров до тех пор, пока те не станут достаточно пологими, чтобы на них не образовывались оползни.

На Луне очень малы потери энергии упругих волн, поэтому сотрясения ощущаются на очень больших удалениях от эпицентра сейсмического события. При этом на Луне амплитуда колебаний намного меньше, чем на Земле. Человек, стоящий на поверхности Луны, даже и не ощутит, что грунт под ним колеблется. А вот вторичные эффекты лунной сейсмической активности могут служить источником опасности для находящихся на Луне людей или приборов.

Слабое затухание сейсмических волн может приводить к тому, что на обширных площадях и на больших удалениях от эпицентра возникнут обрушения склонов кратеров или оползни в горных местностях. Астронавты «Аполлона-17» — последней экспедиции на Луну, состоявшейся в 1972 году, — исследовали оползень, образование которого связывают с метеоритным ударом, создавшим 100 млн. лет назад кратер Тихо, расположенный в 2 000 км от места работы экспедиции.

Однако вероятность крупных сейсмических событий очень мала. Такие лунотрясения случаются лишь при падениях крупных метеоритов, что происходит чрезвычайно редко.

Сатурн-5 на Земле. Ступени именно этой ракеты использовались, чтоб «прозвонить» Луну, чтобы узнать о её внутреннем составе

Сатурн-5 на Земле. Ступени именно этой ракеты использовались, чтоб «прозвонить» Луну, чтобы узнать о её внутреннем составе

Как земляне сбрасывали на Луну ракету, чтобы “прослушать” её недра

Когда ещё ничего не было известно о существующей геологической активности Луны, у исследователей зародилась мысль сейсмического обследования спутника нашей планеты. Но как зафиксировать “трясение” у космического объекта, если о нем ничего не известно? Понятное дело – “потрясти” его вручную.

Итак, чтобы сделать первоначальное «просвечивание» лунных недр, было решено умышленно создать лунотрясения различными способами.

Астронавты «Аполлона-12» после возвращения на орбитальный корабль сбросили для этой цели свой лунный отсек с орбиты на поверхность Луны.

Астронавты «Аполлона-14» Шепард и Митчелл провели сейсмический эксперимент, в ходе которого взорвали 13 небольших зарядов, расположенных на лунной поверхности. Взрывы таких зарядов, установленных на конце шеста, которым астронавт упирался в лунный грунт, создавали маленькие лунотрясения. Сейсмические волны от них фиксировались установленным неподалеку прибором. Таким образом были получены сведения о строении лунных недр на глубине в несколько десятков метров.

Покидая Луну, несколько экспедиций оставили на ее поверхности гранатометы, которые впоследствии приводились в действие по командам с Земли. Взрывы этих гранат позволили получить представление о строении верхних слоев лунной коры на более значительной глубине, чем взрывы, произведенные самими астронавтами с помощью ручных устройств.

наконец, самый “громкий” звук на Луне оставила ракета “Сатурн-5”. Падение на Луну последних ступеней лунной ракеты-носителя «Сатурн-V» показали, что мощная материковая кора охватывает всю Луну, не разделяясь, как на Земле, на отдельные континенты, и лишь в некоторых местах она утончается и перекрывается базальтовыми покровами.

Под корой до глубины 800 км лежит мантия, в которой, начиная с глубины примерно 100 км, появляются признаки слабой современной активности, проявляющиеся лунотрясениями. Глубже 800 км, по-видимому, появляется существенное количество расплава, который не пропускает поперечные сейсмические волны.

Эпицентры лунотрясений складываются в два широких размытых пояса, не совпадающих с поясами темных морей.


Список источников литературы