天文八卦学 2018-01-18
和地球一样,月球也有地壳、地幔和地核,但不同于地球的是,月球地表没有构造板块,而且月球内部的活动早已经停止,因而科学家们一直认为月球是一颗宁静的死亡星球,没有火山活动,也没有和地球地震一样的“月震”。
在阿波罗12、14、15和16号任务期间,美国宇航局在月球表面放置了数个地震仪,测量月球的震动情况。这些地震仪分为两种,一种测量高频震动,一种测量低频振动,除了监测到流星体引起的震动外,也至少在十个区域发现了重复的震动现象,位于800公里的月球深处,比地球上已知最深的地震还要深一些。科学家们因而怀疑月球存在和地球类似的“月震”,可能与地球对它的潮汐力有关,但确切的原因依然存在争议。
此前的研究只使用了单个地震仪的数据,可能低估了地层应力的释放。最近,日本科学家将这两种地震仪的数据结合起来,分析了从1969年到1977年测量到的发生在三个最活跃地区的131次月震,清晰地发现了月震和潮汐力之间的关系。研究表明,月球地震发生在月表下800到1200公里的月球深处,每隔27天发生一次,震级大约在2级或更小。月球地震是由地月之间的潮汐力引起的,地球的引力导致月球远端和近端微微凸出,科学家们称之为固体潮。固体潮会在月球深处形成断层或裂缝,潮汐应力的不断积聚会导致它们互相摩擦,最终引发月震。
这项研究也表明月球内部比以前认为的更冷,因为研究发现,月球的断层需要很脆弱才能承受观察到的潮汐应力,并产生可记录的月震读数。这意味着月球内部不像地球一样温暖可塑,不能像柔软的地球地幔一样吸收震动,月球的地震持续时间比地球更长,通常可达数分钟,甚至一个小时以上。
研究人员认为,应该对月震活动进行更深入的研究,探索月球内部温度对星球构成的影响,可以为今后设计火星等地外星球的探测器提供参考。