月震之谜:阿波罗数据揭示月球表面200多次震动

根据对阿波罗任务所采集数据的分析,研究者发现月球表面上曾发生过210次之前未曾探测到的震动。该发现为进一步了解月球地质学提供了线索,并揭示了4种独特的月震类型。马克斯·普朗克太阳系研究所的科学家利用特殊的算法程序获得了这一发现,并称接下来还有新的发现。“这一系统被设定为能识别出深层月震、 撞击和浅层月震,并且运行可靠。”研究者写道。

月震之谜:阿波罗数据揭示月球表面200多次震动的照片 - 1

通过软件分析,研究者发现了210次此前未曾探测到的月震,这为进一步了解月球地质学提供了线索。

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阿波罗月面实验装置(ALSEP)由一系列科研仪器组成,宇航员在阿波罗11号之后的5次月球登陆任务中,都会将这些仪器放置在登陆地点。上图显示的是阿波罗16号的实验装置。ALSEP包括了多种地质学仪器,能在每次登陆地点的环境进行持续的探测,时间至少一年。虽然设计寿命只有一年(阿波罗17号的是两年),但这些仪器最终工作了长达8年的时间。这些实验最终在1977年9月30日由任务控制中心永久关闭。

阿波罗11号是第一艘在月球上着陆的太空飞船,在这次任务中,人类不仅在月球表面插上了美国国旗,而且把地震仪等设备带了上去。从1969年历史性地登陆月球开始,在1972年的4次任务中,阿波罗号的宇航员们都在月球表面上放置了地震仪。直到这些仪器退役的1977年,它们还从月球上用无线电向地球发送回了月震数据。

接下来的多年时间里,科学家一直在对这些数据进行分析,他们鉴别出了1.3万次独立的震动,有些按里氏震级被记录为5.5级——在地球上这一强度足以导致建筑物出现轻微损坏。

研究作者写道:“算法显示出探测罕见事件的能力,并能标记出之前未探测到的信号结构,而新的事件类型正是我们特别关注的。”研究者还指出,月震是目前地外天体上所记录到的事件中唯一被证实的。据美国航空航天局(NASA)介绍,月震与地球的地震活动并不一样,它们具有不同的成因。

面对阿波罗号的数据,研究团队提出,在这里面是否还有一些另外的月球活动未被发现呢?为了回答这个问题,Brigitte Knapmeyer-Endrun博士和她的团队开发出一种独特的算法,这种算法与语音识别程序类似。当把一次月球震动的数据输入之后,以该算法为基础的程序就能搜索新的数据,并识别出相似的模式。

研究人员在1972年数据的一个较小的子集中运行了该程序,对此前未分类事件中的50%以上进行了归类,并发现有超过200个事件没有被列入此前的月球事件目录中。研究人员称,这一新程序可以在已有的数据中发现更多未曾被发现的事件,在“未来其他行星上进行地震学任务”时也会十分有用,包括NASA接下来将在火星上进行的“IsSight”任务。

月震有4种类型,第一种是深层月震,发生在表面以下约700公里,科学家认为是由于地球和太阳的潮汐重力而产生。第二种是陨石撞击月球表面引起的振动。

第三种是热量月震。在度过两周时间的月球黑夜(以及极低的温度)之后,阳光的重新照射会使月球脆弱的外壳出现膨胀,并最终发生爆裂。最后一种是浅层月震,发生在表面以下约20到30公里处。

前三种月震被认为比较温和,只有第四种月震能够出现里氏震级5.5级的震动。目前对浅层月震的成因还不明了。据NASA的介绍,阿波罗号的地震仪都放置在月球一侧表面的一个相对较小的区域内,因此确切的GPS位置很难确定。

更重要的是,月球不像地球一样具有活动的构造板块。地壳外层分裂为厚厚的板块,在流动的地幔上方移动。由于月球缺乏这样的特征,科学家认为浅层月震可能来源于地球上无法见到的某些其他力量。

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