在月球上檢測(cè)到的神秘震顫可以追溯到阿波羅17號(hào)著陸器

月亮在3.7至2.5億年前的地質(zhì)活動(dòng)，經(jīng)歷了地震，火山爆發(fā)和釋氣。

由于月球是一個(gè)沒(méi)有空氣的天體，這段過(guò)去的證據(jù)以死火山、熔巖管和其他特征的形式被精心保存下來(lái)。

雖然月球在地質(zhì)上已經(jīng)有數(shù)十億年的歷史，但由于潮汐彎曲（由于地球的引力）和溫度變化，它仍然會(huì)經(jīng)歷小型地震事件。后這些事件經(jīng)常發(fā)生，被稱為“月震”。

由于阿波羅任務(wù)，科學(xué)家們使用放置在地表的地震儀測(cè)量了這一活動(dòng)。

在最近由美國(guó)宇航局資助的一項(xiàng)研究中，加州理工學(xué)院（Caltech）的一組研究人員用機(jī)器學(xué)習(xí)模型重新檢查了地震數(shù)據(jù)。

這表明月震的發(fā)生具有精確的規(guī)律性，與太陽(yáng)升起到天空中的峰值位置然后緩慢落下相吻合。在這方面，月震就像”月球鬧鐘“，這可能對(duì)未來(lái)的任務(wù)和月球定居者有用！

NASA資助的研究由加州理工學(xué)院（Caltech）的博士后畢業(yè)生Francesco Civilini領(lǐng)導(dǎo)，他現(xiàn)在在美國(guó)宇航局馬歇爾太空飛行中心工作。他加入了蕾妮·韋伯馬歇爾太空飛行中心的行星科學(xué)家，以及艾倫·哈斯克，加州理工學(xué)院地球物理學(xué)研究教授地質(zhì)與行星科學(xué)部.

描述他們發(fā)現(xiàn)的論文，”使用基于頻率的算法和隨機(jī)梯度下降進(jìn)行熱月震表征和編目“，發(fā)表于9月5日的《地球物理研究雜志-行星》。

與月球內(nèi)部的潮汐彎曲不同，月震是由月球地殼的溫度變化（熱地震）引起的。月球上的無(wú)空氣環(huán)境本質(zhì)上意味著來(lái)自太陽(yáng)的熱量不會(huì)被保留，陽(yáng)光也不會(huì)導(dǎo)致表面逐漸變暖。

結(jié)果，地殼在白天的高峰期被加熱到高達(dá)120°C（250°F）的溫度，并在夜間降至-133°C（-208°F）的低溫。這導(dǎo)致地殼迅速膨脹和收縮，引發(fā)小型地震事件。1972年，來(lái)自阿波羅17號(hào)任務(wù)在月球上放置了地震儀來(lái)測(cè)量這一活動(dòng)。

傳感器在八個(gè)月（1976年10月至1977年5月）內(nèi)收集數(shù)據(jù)，直到最近才基本保持不變。出于他們的目的，Civilini和他的團(tuán)隊(duì)在機(jī)器學(xué)習(xí)模型的幫助下重新分析了這些月球地震數(shù)據(jù)。

他們的分析表明，每天下午，當(dāng)太陽(yáng)離開其在天空中的峰值位置并且表面開始迅速冷卻時(shí)，熱地震以精確的規(guī)律發(fā)生。

然而，該模型還檢測(cè)到早晨的地震特征，這些特征看起來(lái)與晚上的地震不同。

研究人員能夠?qū)顒?dòng)的來(lái)源進(jìn)行三角測(cè)量，發(fā)現(xiàn)早晨的震顫距離地震儀幾百米遠(yuǎn) - 來(lái)自阿波羅17號(hào)月球著陸器本身！

每天早上，當(dāng)陽(yáng)光照射到車輛時(shí)，其表面會(huì)膨脹，引起地震陣列檢測(cè)到的地面振動(dòng)。

“每個(gè)月球早晨，當(dāng)太陽(yáng)撞擊著陸器時(shí)，它開始彈出，”Husker在加州理工學(xué)院解釋說(shuō)。新聞稿.“每五到六分鐘，在五到七個(gè)地球小時(shí)內(nèi)再來(lái)一次。他們非常有規(guī)律和重復(fù)。

這些數(shù)據(jù)可能對(duì)未來(lái)的月球任務(wù)產(chǎn)生重大影響，包括美國(guó)宇航局的阿爾忒彌斯計(jì)劃.雖然熱地震太小，月球表面的任何人都無(wú)法感受到，但這些發(fā)現(xiàn)提供了重要的數(shù)據(jù)，可以為未來(lái)著陸器和設(shè)備的設(shè)計(jì)提供信息。

它還可以為未來(lái)基地的結(jié)構(gòu)提供信息，例如阿爾忒彌斯大本營(yíng)這國(guó)際月球研究站（ILRS）和歐空局提議的月亮村– 將使用復(fù)合材料代替合金以避免引發(fā)局部地震。

此外，地震活動(dòng)是探測(cè)天體內(nèi)部的好方法，可用于推斷天體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并將物質(zhì)（如水冰）定位在地下。Husker說(shuō)：

“我們希望能夠繪制出地下隕石坑并尋找沉積物。月球南極的隕石坑中也有某些區(qū)域從未見(jiàn)過(guò)陽(yáng)光;他們被永久地遮蔽。如果我們能在那里安裝一些地震儀，我們就可以尋找可能被困在地下的水冰;地震波在水中傳播得更慢。

雖然月球上沒(méi)有板塊構(gòu)造或火山活動(dòng)，但研究人員對(duì)月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍有許多疑問(wèn)。

“從現(xiàn)有數(shù)據(jù)中盡可能多地了解是很重要的，這樣我們才能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和任務(wù)來(lái)回答正確的問(wèn)題，”Husker補(bǔ)充道。

“月球是除地球外唯一一個(gè)一次擁有多個(gè)地震儀的行星體。它給了我們徹底研究另一個(gè)身體的唯一機(jī)會(huì)。

本文最初發(fā)表于今日宇宙.閱讀原文.

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