新研究揭示了月球内部逐渐冷却和收缩时产生的月震和断层

阿波罗被动地震实验所记录的一次最强月震的震中位于月球南极地区。然而，震中的确切位置无法准确确定。利用专门适用于极稀疏地震网络的重定位算法，在极点附近分布着强烈浅层月震的可能位置云（洋红色点和浅蓝色多边形）。蓝色方框表示拟议的阿耳特弥斯三号着陆区的位置。小红线表示叶状推力断层疤痕。震中位置云包括一些叶状断层疤痕和许多阿耳特弥斯III着陆区。资料来源：NASA/LROC/ASU/史密森学会

随着美国国家航空航天局（NASA）继续通过其阿尔忒弥斯计划向月球南极地区派遣宇航员取得进展，NASA资助的一项研究的数据正在帮助科学家们更好地了解月球的这一战略要地。

该研究提出的证据表明，在美国宇航局确定为阿耳特弥斯III号（计划首次载人登月的阿耳特弥斯任务）候选着陆区的一些区域附近和内部，也发现了月球内部逐渐冷却和收缩时产生的月震和断层。

月球勘测轨道器照相机（LROC）、窄角照相机（NAC）在月球南极附近拍摄的 Wiechert 分叶状疤痕群（左箭头所指）的马赛克照片。一个推力断层疤痕穿过一个直径约 1 公里（0.6 英里）的退化陨石坑（右箭头所指）。资料来源：NASA/LRO/LROC/ASU/史密森学会

华盛顿史密森学会的汤姆-沃特斯（Tom Watters）是最近发表在《行星科学杂志》（Planetary Science Journal）上的一篇研究论文的主要作者，他说："我们的建模表明，现有断层上的滑动事件或新的推力断层的形成有可能导致能够在南极地区产生强烈地面震动的浅月震。在规划月球上永久性前哨站的位置和稳定性时，应考虑年轻推力断层的全球分布、其活跃的可能性以及因持续的全球收缩而形成新推力断层的可能性"。"

美国国家航空航天局月球勘测轨道飞行器（LRO）上的月球勘测轨道飞行器照相机探测到月壳中广泛分布着数千条相对较小、较年轻的推力断层。这些疤痕是悬崖峭壁般的地貌，就像月球表面的小台阶。它们的形成是由于收缩力打破了地壳，并将断层一侧的地壳推向另一侧。收缩的原因是月球仍然炙热的内部冷却和地球施加的潮汐力，从而导致全球范围的收缩。

当月球收缩时，月壳被挤压在一起，就形成了叶状疤痕。这导致近地表物质断裂，形成推力断层。推力断层将地壳物质向上抬升，有时甚至会越过相邻的地壳物质。现有断层上的滑动事件或新的推力断层的形成会引发浅层月震，从而造成距离疤痕数十英里（数十公里）以外的强烈地震。资料来源：亚利桑那州立大学/史密森尼学会

断层的形成伴随着浅层月震形式的地震活动。阿波罗被动地震网络记录了这种浅层月震，这是阿波罗宇航员部署的一系列地震仪。记录到的最强烈的浅层月震震中位于南极地区。该研究对位于阿耳特弥斯三号候选着陆区 de Gerlache Rim 2 内的一个年轻推力断层疤痕进行了建模，结果表明，该断层疤痕的形成可能与记录到的震级较大的月震有关。

研究小组还对月球南极地区表面斜坡的稳定性进行了建模，发现有些地区即使是轻微的地震摇晃也很容易造成碎石滑坡，其中包括一些长期受阴影笼罩的地区。这些地区之所以引人关注，是因为那里可能有冰等资源。

图片显示了南极地区地表斜坡不稳定的预测区域。模型为一米厚（约 3.3 英尺）的碎屑岩滑坡。蓝点为最不稳定斜坡区域，绿点为中度不稳定斜坡，红点为最不稳定斜坡。图片以沙克尔顿环形山和月球南极为中心。蓝色方框显示了拟议的阿耳特弥斯三号着陆区的位置。根据模型预测，沙克尔顿环形山的大部分内壁以及 Nobile Rim 1着陆区的部分环形山内壁可能会发生山体滑坡（插图）。资料来源：NASA/LROC/ASU/史密森学会

"为了更好地了解人类未来在月球上的活动所带来的地震危害，我们需要新的地震数据，不仅是南极的数据，而且是全球的数据，"该论文的共同作者、美国宇航局马歇尔太空飞行中心（位于阿拉巴马州亨茨维尔市）的蕾妮-韦伯（Renee Weber）说。"像即将到来的远侧地震套件这样的任务将扩展阿波罗期间的测量，并增加我们对全球地震的了解"。

"LRO致力于获取月球表面的数据，以帮助科学家了解推力断层等重要特征，"LRO项目副科学家、马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的玛丽亚-班克斯（Maria Banks）说，她是该论文的共同作者之一。"这项研究很好地展示了LRO数据被用于协助规划我们重返月球的多种方式之一。"

编译来源：ScitechDaily