一項新的研究證實月亮的潮汐壓力可能導致了深度的月球地震

一項新的研究證實在地球上造成潮汐的同樣的引力可能會導致月球上的深度地震。一項由阿波羅計劃收集的數據的新分析證實了潮汐應力——月球對地球和月球的引力作用——導致了月球上類似於地震的深度月球地震。

在阿波羅12號、14號、15號和16號任務中，月球上的地震檢波器顯示，月球經歷了大約800到1200公里(497到746英里)的深度月亮地震，大約每27天。由於這大約是月球繞地球繞圈的時間，科學家們懷疑月球地震是潮汐的結果，但它們的確切原因仍然是爭論的焦點。

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阿波羅地震台地和深月震源區的幾何結構。月球勘測軌道飛行器(LROC)coutresy NASA(美國國家航空航天局)的coutresy，以及阿波羅站和深月地震的巢穴都被該研究的作者所標記。圖片：NASA and Kawamura et al/Journal of Geophysical Research/AGU

《地球物理研究雜誌》的一項新研究：行星，美國地球物理聯盟的一份雜誌，結合了兩個不同的地震檢波器在阿波羅任務中以一種新的方式在月球上放置的數據。利用這一技術，研究人員分析了從1969年到1977年發生在三個最活躍的月震地點的131個月震，並證實它們很可能是由月球上的潮汐壓力造成的。

潮汐力使地球和它的海洋在離月亮最接近的一側凸起，而在離月球最遠的一側。這些水柱是漲潮的。在月球上，同樣的力量正在發生，造成了整個地球的小規模扭曲，科學家們將其命名為固體潮汐。這些固態的潮汐會在月球上產生斷層或裂縫，當潮汐的壓力增大時，月亮會互相摩擦。

和地球一樣，月球也有地殼、地幔和地核，但與地球不同的是，月球沒有構造板塊，所以當構造板塊像地球一樣進入或過去時，它不會經歷地震。

雖然深度的月震通常只有2級或更小，但它們是每月發生的，而在地球上同一斷層線發生的地震可能相隔幾十年或數百年。月震也比地震持續時間更長，通常在幾分鐘內就會停止。由於月球比地球更乾燥、更涼爽，所以振動的時間更長，而地球更可壓縮的結構就像海綿一樣吸收振動

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992年12月7日和8日，美國宇航局的伽利略照相機在「地球-月球」系統的飛行中獲得了月球北極地區的這種觀點。圖片：NASA/JPL

以前對阿波羅數據的研究是有限的，因為月球上的兩種地震儀器都沒有完全捕捉到來自月球活動的信號——一個探測到高頻地震活動，另一個探測到低頻地震活動。

先前的研究只使用的數據從一個地震儀低估了地層應力釋放,並不能看到完整的潮汐應力積累和壓力之間的關係公布的地震，據蕾妮·韋伯NASA馬歇爾太空飛行中心的行星科學家在阿拉巴馬州不隸屬於這項新研究。

這項新研究的作者使用了一種新的方法，將兩種不同儀器的信號相結合。綜合數據有助於提高研究人員對地震發生的斷層的認識。研究人員隨後能夠將月震期間釋放的壓力聯繫起來，以在月的過程中增加潮汐的壓力，並發現這兩個值是一致的。據《新研究》的第一作者Taichi Kawamura和目前隸屬於日本國家天文台的行星科學家Taichi Kawamura說，這證實了月球地震是潮汐壓力的結果。

深入了解月球內部

根據韋伯的說法這項新的研究結果還表明，月球的地幔可能比之前認為的要冷。科學家們之前曾認為月球內部的區域是較暖的，這將使斷層更加柔軟和可塑性。但根據這項新的研究，月球的斷層需要變得脆弱，才能承受觀測到的潮汐壓力，並創造出記錄的地震讀數，這意味著它們可能比之前認為的更冷。根據這項研究的作者，更多的研究是為了探索月球內部溫度和成分的影響。

這項新研究也闡明了未來太空任務需要什麼樣的儀器，例如計劃於2018年5月發射的「火星透視」任務。他們同樣計劃同時發送寬頻和短時期的儀器，所以在頻域上同樣的信號組合技術也可以應用於這些洞察儀器。

來自：美國地球物理聯盟

編譯：中子星

審校：博科園

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