Bulan berguncang karena menyusut menurut analisis baru

Data dari misi NASA Apollo dan Lunar Reconnaissance Orbiter menunjukkan bahwa bulan masih aktif secara tektonik

Kembali pada 2010, analisis pencitraan dari Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA menemukan bahwa bulan menyusut dan mengerut saat bagian dalamnya mendingin, meninggalkan ribuan tebing yang disebut sesar sesar di permukaan bulan.

Sebuah analisis baru - yang dilakukan oleh tim peneliti termasuk Nicholas Schmerr - asisten profesor geologi di University of Maryland - menambahkan temuan ini dengan menyarankan bahwa bulan mungkin masih menyusut hari ini dan masih aktif memproduksi bulan-bulan di sepanjang patahan dorong ini.

Kesalahan dorong yang menonjol ini adalah satu dari ribuan yang ditemukan di bulan oleh Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA. Sesar-sesar ini menyerupai tebing-tebing kecil berbentuk tangga, atau selendang bila dilihat dari permukaan bulan. Kerutan terbentuk ketika satu bagian kerak bulan (panah menunjuk-kiri) didorong ke atas bagian yang berdekatan (panah menunjuk kanan) ketika bagian dalam bulan mendingin dan menyusut. Penelitian baru menunjukkan bahwa kesalahan ini mungkin masih aktif hari ini (LROC NAC frame M190844037LR; NASA / GSFC / Arizona State University / Smithsonian)

Tim tersebut bahkan telah melihat aktivitas geologis seperti tanah longsor dan batu-batu besar berjatuhan. Schmerr mengatakan: “Kami menemukan bahwa sejumlah gempa yang direkam dalam data Apollo terjadi sangat dekat dengan kesalahan yang terlihat pada citra LRO.

"Sangat mungkin bahwa kesalahan masih aktif hari ini. Anda tidak sering bisa melihat tektonik aktif di mana pun kecuali Bumi, jadi sangat menarik untuk berpikir bahwa kesalahan ini mungkin masih menghasilkan gempa bulan. "

Schmerr dan timnya merancang algoritma baru untuk menganalisis kembali data seismik dari instrumen yang ditempatkan selama misi Apollo di NASA pada 1960-an dan 70-an. Pemeriksaan baru ini memungkinkan tim untuk menentukan data lokasi pusat gempa yang lebih akurat untuk 28 gempa bulan yang direkam antara 1969 dan 1977.

Mereka kemudian menambahkan data lokasi yang direvisi ini ke citra LRO dari kesalahan dorong. Mereka menemukan, bahwa berdasarkan kedekatan gempa dengan patahan dorong, setidaknya delapan dari gempa tersebut kemungkinan dihasilkan dari aktivitas tektonik sejati - pergerakan lempeng kerak - di sepanjang patahan dorong. Ini bertentangan dengan dampak asteroid atau gemuruh jauh di dalam interior bulan yang sebelumnya disarankan sebagai mekanisme untuk kegiatan ini.

Meskipun instrumen Apollo mencatat gempa terakhir mereka tak lama sebelum instrumen itu pensiun pada tahun 1977, bulan kemungkinan masih mengalami gempa sampai hari ini - makalah yang menggambarkan karya tersebut - menyatakan. Penelitian - yang ditulis bersama oleh Schmerr - diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada 13 Mei 2019.

Mengukur Gempa Bulan

Para astronot menempatkan lima seismometer di permukaan bulan selama misi Apollo 11, 12, 14, 15, dan 16. Seismometer Apollo 11 beroperasi hanya selama tiga minggu, tetapi empat instrumen yang tersisa mencatat 28 gempa bulan dangkal - jenis yang dihasilkan oleh kesalahan tektonik - dari tahun 1969 hingga 1977. Di Bumi, gempa tersebut akan memiliki skala berkisar antara sekitar 2 hingga 5.

Eksperimen Seismik Pasif adalah seismometer pertama yang ditempatkan di permukaan Bulan. Ini mendeteksi

Dengan menggunakan estimasi lokasi yang direvisi dari algoritma baru mereka, para peneliti menemukan bahwa episentrum dari delapan dari 28 gempa dangkal berada dalam 19 mil dari kesalahan yang terlihat dalam gambar LRO - cukup dekat bagi tim untuk menyimpulkan bahwa kesalahan kemungkinan menyebabkan gempa.

Schmerr memimpin upaya untuk menghasilkan "peta goyang" yang berasal dari model yang memprediksi di mana guncangan terkuat harus terjadi, mengingat ukuran sesar dorong.

Para peneliti juga menemukan bahwa enam dari delapan gempa terjadi ketika bulan berada di atau dekat apogee - titik di orbit bulan ketika itu adalah yang terjauh dari Bumi. Pada titik ini, tekanan pasang surut tambahan dari gravitasi Bumi menyebabkan puncak total tekanan pada kerak bulan, sehingga membuat selip di sepanjang patahan dorong lebih besar kemungkinannya.

Thomas Watters, penulis utama makalah penelitian dan ilmuwan senior di Pusat Studi Bumi dan Planet di Smithsonian Institution di Washington, mengatakan: “Kami pikir sangat mungkin bahwa delapan gempa ini dihasilkan oleh kesalahan yang tergelincir ketika stres bertambah ketika kerak bulan dikompresi oleh kontraksi global dan kekuatan pasang surut, menunjukkan bahwa seismometer Apollo mencatat bulan yang menyusut dan bulan masih aktif secara tektonik. ”

Para peneliti menggambar analogi dengan proses yang mengubah anggur menjadi kismis. Sama seperti buah anggur yang keriput ketika mengering menjadi kismis, bulan juga keriput ketika bagian dalamnya mendingin dan menyusut. Tapi tidak seperti kulit fleksibel pada anggur - kerak bulan rapuh, menyebabkan kulitnya pecah saat bagian dalamnya menyusut. Kerusakan inilah yang menghasilkan kesalahan dorong, di mana satu bagian kerak didorong ke atas bagian yang berdekatan. Sesar-sesar ini - masing-masing sekitar puluhan meter tingginya dan beberapa mil panjangnya - menyerupai tebing-tebing kecil berbentuk tangga jika dilihat dari permukaan bulan.

LRO telah mencitrakan lebih dari 3.500 kerekan sesar di bulan sejak mulai beroperasi pada 2009 - dengan beberapa gambar ini menunjukkan tanah longsor atau batu besar di bagian bawah tambalan yang relatif cerah di lereng kerekan sesar atau medan terdekat. Saat pelapukan secara bertahap menggelapkan material di permukaan bulan, area yang lebih terang menunjukkan daerah yang baru saja terpapar oleh peristiwa seperti gempa bulan.

Gambar patahan LRO lainnya menunjukkan jejak baru dari batu jatuh, yang menunjukkan bahwa gempa mengirim batu-batu besar ini menuruni lereng tebing mereka. Jejak ini akan terhapus secara relatif cepat, dalam hal waktu geologis, oleh hujan konstan dampak mikrometeoroid di bulan. Dengan hampir satu dekade pencitraan LRO telah tersedia dan lebih banyak di jalan di tahun-tahun mendatang, tim bermaksud untuk membandingkan gambar-gambar daerah sesar spesifik dari waktu yang berbeda untuk mencari bukti segar dari gempa bulan baru-baru ini.

Schmerr menambahkan: “Bagi saya, temuan ini menekankan bahwa kita perlu kembali ke bulan. Kami belajar banyak dari misi Apollo, tetapi mereka benar-benar hanya menggaruk permukaan. ”

Dia menyimpulkan: "Dengan jaringan seismometer modern yang lebih besar, kita bisa membuat langkah besar dalam pemahaman kita tentang geologi bulan. Ini memberikan beberapa buah gantung rendah yang sangat menjanjikan untuk sains pada misi masa depan ke bulan. "

Penelitian asli: “Aktivitas seismik dangkal dan kesalahan pendorong muda di Bulan,” Thomas Watters, Renee Weber, Geoffrey Collins, Ian Howley, Nicholas Schmerr dan Catherine Johnson, diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada 13 Mei 2019. http: / /dx.doi.org/10.1038/s41561-019-0362-2

Awalnya diterbitkan di Scisco Media