月球仍在收缩,这可能引发更多月震

研究人员在月球阴暗平原上发现了超一千条此前未知的构造脊,表明月球仍在收缩并重塑自身地貌。这些构造脊是月球表面最年轻的地质结构之一。由于它们与过去月震的成因机制相同,因此可能预示着新的地震热点区域。

科学家首次表明,这些山脊相对年轻,并广泛分布在月球月海中,即从地球上可见的广阔、黑暗的平原。通过确定小月海山脊的形成方式,该团队还识别出新的潜在月震源,这可能影响未来月球任务选择着陆点。

月球的构造与地球的构造有何不同

地球和月球都经历构造力,但它们的作用方式截然不同。在地球上,地壳分裂成移动的板块,这些板块相互碰撞、分离和摩擦。这些运动形成了山脉,刻画出深海沟,并在太平洋周围引发火山活动。

月球没有板块构造。相反,应力在其单一、连续的地壳内积累。这种应力产生了独特的地貌。一个著名的例子是叶状陡坡,当地壳压缩并沿断层将一部分推至另一部分之上时形成的山脊。这些陡坡在月球高地中很常见,并在过去十亿年内形成,约占月球历史的最新20%。

收缩的月球与小月海山脊的兴起

2010年,合著者、地球与行星研究中心名誉高级科学家汤姆·沃特斯发现证据表明月球正在逐渐收缩。随着内部冷却,表面收缩,产生了在高地形成叶状陡坡的挤压力。

然而,叶状陡坡并不能解释月球所有相对较新的收缩特征。另一类地貌,即小月海山脊,也被识别出来。

小月海山脊由与叶状陡坡相同的挤压力形成。区别在于位置。叶状陡坡出现在高地,而小月海山脊仅在月海中发现。研究团队着手系统地绘制这些山脊在月球月海中的分布,并调查它们在近期构造活动中的作用。

"自阿波罗时代以来,我们就知道叶状陡坡在整个月球高地的普遍存在,但这是科学家首次记录到类似特征在月球月海中的广泛分布,"论文第一作者、地球与行星研究中心博士后研究地质学家科尔·尼帕弗说。"这项工作帮助我们获得关于月球近期构造活动的全球完整视角,这将有助于更深入地了解其内部、热历史和地震历史,以及未来月震的可能性。"

识别出数千条年轻山脊

该团队汇编了首个全面的小月海山脊目录。在此过程中,他们在月球正面的月海中识别出1,114个以前未被识别的小月海山脊段。这使得月球上已知的小月海山脊总数达到2,634个。

他们的分析表明,小月海山脊的平均年龄约为1.24亿年。这与沃特斯及其同事在早期研究中确定的叶状陡坡平均年龄(1.05亿年)非常接近。这些可比较的年龄表明,小月海山脊与叶状陡坡一样,属于月球最年轻的地质特征之一。

 

研究还显示,小月海山脊沿与叶状陡坡相同类型的断层形成。在一些区域,高地中的陡坡过渡到月海中的小月海山脊,强化了这两种结构具有共同起源的观点。当与现有的叶状陡坡数据结合时,新的小月海山脊目录提供了月球近期收缩和构造演变更完整的图景。

"我们在月海中探测到年轻的小山脊,并发现其成因,完善了一个动态、收缩的月球的全球图景,"沃特斯说。

这对月震和未来任务意味着什么

沃特斯早期的研究将产生叶状陡坡的构造力与记录的月震联系起来。由于小月海山脊通过相同类型的断层形成,月震也可能在月球月海中这些山脊存在的任何地方发生。

扩展潜在月震源的地图为科学家提供了研究月球内部和构造行为的新机会。同时,它突出了未来可能探索或生活在月球表面的宇航员可能面临的地震风险。

"我们正处于月球科学和探索的激动人心时期,"尼帕弗说。"即将到来的月球探索计划,如阿尔忒弥斯,将提供关于我们月球的大量新信息。更好地理解月球构造和地震活动将直接有益于这些及未来任务的安全和科学成功。"