Геохимик Воропаев пояснил, отчего Луна постепенно перестает быть похожа на огурец

В ближайшие годы NASA планирует отправить астронавтов на полюс Луны в рамках кампании Artemis. Но ученые во главе со старшим сотрудником Центра изучения Земли и планет Томасом Уоттерсом провели исследование, которое ставит под сомнение безопасность будущих миссий, особенно тех, которые связаны со строительством на Луне обитаемых баз. Уоттерс и его коллеги предупреждают о риске реголитных сдвигов и разломов, возникающих по мере постепенного охлаждения и сжатия внутренней структуры Луны. Согласно их статье в журнале «Планетарная наука», места сдвигов распространяются на те самые места на Южном полюсе Луны, куда планирует сесть экипаж миссии Artemis 3.

Авторы статьи приводят в качестве доводов данные, полученные в ходе программы Apollo – тогда сеть сейсмических приборов записала сейсмическую активность поверхности Луны. «Сильнейшее зарегистрированное лунотрясение имело эпицентр в южной полярной области», — отмечено в исследовании.

Дополнительно ученые ссылаются на снимки с камеры орбитального аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), которая обнаружила тысячи относительно маленьких молодых сдвиговых разломов, широко распределённых по всей лунной коре. «Они представляют собой уступообразные формы рельефа, напоминающие маленькие ступеньки на поверхности Луны», – сообщает Уоттерс и его коллеги. «Ступеньки» на Луне, по их мнению, образуются в результате сжатия и смещения коры в результате приливных сил Земли и охлаждения всё ещё горячего ядра Луны.

Ученые отмечают, что лунные землетрясения, хоть и обладают меньшей магнитудой по сравнению с земными, могут быть очень длительными. Возможные места образования оползней и «ступенек» надо будет учитывать при планировании точных мест посадок на Луну во время будущих миссий.

Комментарий старшего научного сотрудника ГЕОХИ РАН, кандидата физико-математических наук Сергея ВОРОПАЕВА:

- Я бы сказал, что наши американские коллеги дали не совсем полную информацию по поводу изменения формы Луны: она не только сжимается, – ее деформацию можно описать, как гораздо более сложный процесс. Например, известно, что Луна сама по себе может сжиматься в результате постепенного остывания. Кроме того она может менять форму по мере удаления от Земли (в среднем она ежегодно удаляется от нас на 3 сантиметра), и от этого дополнительно сжиматься, но по большей части – у полюсов. Если сейчас из-за регулярных земных приливов ее форма немного вытянута в виде огурца, направленного «носиком» на нашу планету, то при удалении от нас она становится постепенно более сферической.

– Что больше влияет на сейсмичность Луны ее удаление от Земли или естественное охлаждение?

– Поскольку сокращение поверхности Луны не глобально, а заметно лишь у полюсов то удаление больше влияет, чем охлаждение.

– Сдвиги реголита, действительно, могут помешать построению в будущем лунной базы?

Если поставить базу под селеопасным склоном, то любой удар метеорита может привести к сильному лунотрясению и, соответственно, сходу лунного вещества на станцию. Это, безусловно, следует учитывать на будущее.

– Насколько хорошо на сегодняшний день изучены сейсмические особенности Луны?

Еще в период первых лунных миссии, – «Аполлон-11», «Аполлон-12» – астронавты устанавливали сеть сейсмодатчиков около посадочных аппаратов, а последующие миссии снимали данные и устанавливали новые приборы. В итоге широкая сеть датчиков позволила американцам «поймать» толчки, которые проходили глубоко в мантии Луны, на глубине примерно около 500 километров. Луна, на самом деле – живая планета с железным ядром, имеющим радиус примерно 300 километров, и небольшим слоем полурасплавленного вещества вокруг ядра (толщиной 50-100 км). Дальше у Луны – только камень, – большая неподвижная окаменевшая мантия и кора, покрытая реголитом.

– А тектонические процессы, подобные земным, на Луне возможны?

– Несмотря на некоторую схожесть строения Земли и Луны, Земля – более «живая» – между нашим ядром и корой есть гораздо больший слой подвижной мантии – около 2 тысяч километров. Она-то, как вам известно, и двигает континенты. На Луне же тектоника плит завершилась еще в первый миллиард лет, там гораздо раньше все остыло.