أحد أقوى الزلازل التي سجلتها تجربة أبولو الزلزالية السلبية كان مركزه في القطب الجنوبي للقمر. ومع ذلك، لم يكن من الممكن تحديد الموقع الدقيق للزلزال. سحابة من المواقع المحتملة للزلازل الضحلة القوية (النقاط الأرجوانية والمضلعات الزرقاء الفاتحة) موزعة بالقرب من القطب باستخدام خوارزمية الإزاحة المعدلة خصيصًا للشبكات الزلزالية المتناثرة جدًا. تُظهر المربعات الزرقاء مواقع مناطق هبوط Artemis III المقترحة. تظهر منحدرات الصدع الفصوصية بخطوط حمراء صغيرة. تشتمل سحابة النوى على العديد من المنحدرات المفصصة والعديد من مواقع هبوط Artemis III. مصدر الصورة: ناسا/LROC/جامعة ولاية أريزونا/معهد سميثسونيان
تحدد الورقة الجديدة مواقع الهبوط المحتملة لمهمة أرتميس والمعرضة بشكل خاص للزلازل والانهيارات الأرضية.
لقد تقلص حجم قمر الأرض بأكثر من 150 قدمًا، حيث برد قلبه تدريجيًا على مدى مئات الملايين من السنين الماضية. تحدث التجاعيد بنفس الطريقة التي تذبل بها حبات العنب أسفل العنب، ويشكل القمر أيضًا طيات أثناء ذبوله. ولكن على عكس الجلد المرن الموجود على العنب، فإن سطح القمر هش، مما يتسبب في تكوين عيوب حيث تدفع أجزاء القشرة ضد بعضها البعض.
الزلازل والاستكشاف البشري
وجد فريق من العلماء دليلاً على أن الانكماش المستمر للقمر أدى إلى تشوه كبير في سطحه في المنطقة القطبية الجنوبية – بما في ذلك المناطق. ناسا قام الفريق بعمليات إنزال أرتميس الثالث. نظرًا لأن صدوع القمر المتقلصة تكون مصحوبة بنشاط زلزالي مثل الزلازل، فإن المواقع القريبة أو داخل مناطق الصدع هذه قد تشكل خطرًا على جهود الاستكشاف البشرية المستقبلية.
في ورقة جديدة نشرت في مجلة علوم الكواكبوربط الفريق بين مجموعة من الصدوع الموجودة في القطب الجنوبي للقمر في واحدة من أقوى الزلازل المسجلة. أجهزة قياس الزلازل أبولو قبل 50 عاما. وباستخدام نماذج لمحاكاة استقرار المنحدرات السطحية في المنطقة، وجد الفريق أن بعض المناطق معرضة بشكل خاص للانهيارات الأرضية الناجمة عن الهزات الأرضية.
كاميرا الاستطلاع القمرية المدارية (LROC)، فسيفساء الكاميرا ذات الزاوية الضيقة (NAC) لمجموعة Wisert من الأوشحة الفصوصية (رؤوس الأسهم اليسرى) بالقرب من القطب الجنوبي للقمر. يتم قطع جرف الصدع عبر فوهة تشوه يبلغ قطرها حوالي كيلومتر واحد (0.6 ميل) (السهم الأيمن). مصدر الصورة: NASA/LRO/LROC/ASU/مؤسسة سميثسونيان
طبيعة ومخاطر الزلازل
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة توماس ر. قال ووترز. مركز المتحف الوطني للطيران والفضاء لدراسات الأرض والكواكب. “يجب أخذ التوزيع العالمي لصدوع الدفع الناشئة، وقدرتها على البقاء نشطة، واحتمالية تشكل صدوع دفع جديدة من الانكماش العالمي الحالي في الاعتبار عند التخطيط لموقع واستدامة البؤر الاستيطانية الدائمة على القمر.”
تحدث الزلازل السطحية بالقرب من سطح القمر، على عمق مائة ميل أو أكثر في القشرة الأرضية. مثل الزلازل، تحدث الزلازل الضحلة بسبب عيوب في باطن القمر ويمكن أن تكون قوية بما يكفي لتدمير المباني والمعدات وغيرها من الهياكل التي من صنع الإنسان. ولكن على عكس الزلازل التي تستمر لبضع ثوانٍ أو دقائق فقط، يمكن أن تستمر الزلازل الضحلة لساعات وحتى بعد الظهر، مثل الزلازل الخمسة التي سجلتها شبكة أبولو السلبية للزلازل في السبعينيات، والتي ارتبط بها فريق البحث. مجموعة من العيوب تم اكتشافها مؤخرًا بواسطة المركبة الفضائية Lunar Reconnaissance Orbiter.
محاكاة للحركة الأرضية بواسطة زلزال ضحل يقع في القطب الجنوبي للقمر. ومن المتوقع حدوث اهتزازات أرضية قوية إلى معتدلة على الأقل ~ 40 كم من المصدر. الائتمان: نيكولاس شمير، جامعة ميريلاند
ووفقا لنيكولاس شمير، المؤلف المشارك في الورقة البحثية والأستاذ المساعد للجيولوجيا في جامعة ميريلاند، فإن هذا يعني أن الزلازل الضحلة يمكن أن تدمر المستوطنات البشرية الافتراضية على القمر.
“يمكنك أن تظن أن سطح القمر جاف ومطحون بالحصى والغبار. وأوضح شمر: “على مدى مليارات السنين، تعرض السطح للكويكبات والمذنبات، مما أدى إلى قذف شظايا زاويّة باستمرار من التأثيرات”. متكاملة بشكل فضفاض. الرواسب الفضفاضة تجعل الاهتزازات والانهيارات الأرضية ممكنة.”
ويواصل الباحثون رسم خريطة للقمر ونشاطه الزلزالي، على أمل تحديد المناطق الخطرة على الاستكشاف البشري. ستؤسس مهمات أرتميس التابعة لناسا، والتي من المقرر أن تطلق أول رحلة مأهولة لها في أواخر عام 2024، في نهاية المطاف وجودًا طويل الأمد على القمر وتتعلم في النهاية العيش والعمل في عالم آخر به مختبرات وبؤر استيطانية ومستوطنات قائمة على القمر.
أرتميس يستعد للبعثات
وقال شمير: “بينما نقترب من تاريخ إطلاق مهمة أرتميس المأهولة، من المهم الحفاظ على سلامة رواد الفضاء ومعداتنا وبنيتنا التحتية قدر الإمكان”. “يساعدنا هذا العمل في الاستعداد لما ينتظرنا على القمر، سواء كان ذلك هياكل هندسية يمكنها تحمل النشاط الزلزالي القمري بشكل أفضل أو حماية الناس فعليًا من المناطق الخطرة.”
تم نشر ورقة المجموعة مجلة علوم الكواكب في 25 يناير 2024.
المرجع: TR Waters، NC Schmerr، RC Weber، CL Johnson، EJ Speyerer، MS Robinson and ME Banks، 25 يناير 2024، “التكتونيات والزلازل في منطقة القطب الجنوبي القمري” مجلة علوم الكواكب.
دوى: 10.3847/PSJ/ad1332
تم دعم هذا البحث من قبل بعثة ناسا الاستطلاعية المدارية القمرية وبرنامج ناسا لجيوديس الخدمة (الجائزة رقم 80NSSC19M0216). هذه المقالة لا تعكس بالضرورة آراء هذه المنظمة.
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”