「如葡萄乾一般萎縮」月球幾億年來縮水50公尺!月表橫亙數千道「逆斷層」引發強烈月震

2019-05-16 19:30

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1972年的阿波羅17號任務為美國最後一次太空人登月任務,帶回數量眾多的月球岩石、土壤樣本。(NASA)

1972年的阿波羅17號任務為美國最後一次太空人登月任務,帶回數量眾多的月球岩石、土壤樣本。(NASA)

45億年來與我們遙遙相對的月亮,原來在不知不覺中漸漸「縮水」!根據美國國家航空暨太空總署(NASA)13日公布最新研究,月球因內部冷卻收縮,直徑縮水了大約50公尺,形成表面數千個新的褶皺與逆斷層,這過程進一步引發「月震」,科學家更生動地比喻道,月球有如新鮮葡萄起褶皺,正逐漸萎縮成葡萄乾。

月亮不是死寂的世界!內部萎縮造成表面橫亙數千「逆斷層」

月球不像地球一樣擁有板塊構造,因此不會發生板塊運動,地殼活動能將碳從星球表面釋出或吸收,二氧化碳是溫室氣體,能留住星球的熱量,沒有板塊運動就會造成地表溫度過低,使得星體變得寒冷冰封。因此過去科學家認為,月球是個毫無生機的荒涼世界。

為何人類45年來再也沒有登陸月球?(圖/維基百科)
為何人類45年來再也沒有登陸月球?(圖/維基百科)

然而馬里蘭大學(University of Maryland)研究人員發現,月球內部在45億年前形成後,因為沒有板塊活動,內部而逐漸冷卻,迄今已經縮水大約50公尺,它收縮時造成表面褶皺,如新鮮葡萄逐漸萎縮成葡萄乾,不過月球表面是脆弱的,上面的褶皺會破裂,形成「逆斷層」(thrust fault)與「月震」(moonquake),這首度證明了月球在構造上仍然保持活躍。

這份報告13日發表在《自然地球科學》(Nature Geoscience)期刊上,研究人員根據NASA「月球軌道探測器」(LRO)觀測到的影像證明,月球表面橫亙著數千個逆斷層,有如一道道疤痕,平均長達1.5公里以上,高約1公尺。另外根據NASA「阿波羅任務」1969至1977年留下的數據,發現月球在那期間發生了至少28次地震,而且其中8次是因為斷層活動造成的,這排除小行星撞擊、地球潮汐影響的可能性,證實月球斷層構造仍活躍。

月球構造活動過程逐漸導致表面出現皺褶,由於月球外殼脆弱易碎,這些力量會導致表面在內部收縮時破裂,形成所謂的逆斷層。(圖取自NASA網頁)
月球構造活動過程逐漸導致表面出現皺褶,由於月球外殼脆弱易碎,這些力量會導致表面在內部收縮時破裂,形成所謂的逆斷層。(NASA)

月震可達芮氏規模5.0以上!

研究主要作者、國家航太博物館(National Air and Space Museum)科學家沃特斯(Thomas Watters)說:「我們的分析首次證明這些斷層仍然活躍。隨著月球逐漸冷卻與縮小,可能會產生月震。有些月震會非常強烈,可達到芮氏規模約5.0以上。」

研究人員注意到近期「月球軌道探測器」照片中,月球表面明亮處出現山崩及巨石,證明月球表面近期出現了新的地貌,也就是說現今仍頻繁發生月震。因為月球地貌通常隨著長時間風化與輻射而變暗,亮處則是尚未經過時間推移與風化的地貌。

另一名作者施默爾(Nicholas Schmerr)表示:「我們通常不會在地球以外的地方觀察到活躍的地質構造,所以想到這些斷層能夠產生月震,這真的很令人振奮。」施默爾強調,由於月球半徑收縮的變化很小,因此目前月球萎縮對地球的影響很微小,尚不會改變地球潮汐,月球也不會快速萎縮、消失。事實上月球不是太陽系中唯一縮小的星體,水星表面比月球萎縮得更明顯。

根據研究,美國國家航空暨太空總署「月球軌道探測器」捕捉到的影像(圖)分析顯示,月球逐漸縮水,表面出現皺褶並產生月震。(圖取自網頁lroc.sese.asu.edu)
根據研究,美國國家航空暨太空總署「月球軌道探測器」捕捉到的影像(圖)分析顯示,月球逐漸縮水,表面出現皺褶並產生月震。(圖取自網頁lroc.sese.asu.edu)

阿波羅任務指點半世紀後的探月計畫

研究人員表示,這也意味著阿波羅任務的地震檢測儀器,記錄了月球縮小的情形。研究作者、NASA「月球軌道探測器」科學家凱勒(John Keller)發表聲明:「將近50年前的任務與數據仍能促進我們對月球的理解,並且指點我們未來任務的研究方向,這真是太了不起了。」

研究共同作者、NASA馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)科學家韋伯(Renee Weber)認為:「現在人類月球探索的優先任務,應是建立一個新的月震感應系統,好讓我們能更了解月球內部活動,也了解到月震的數量與危險程度。」

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