يعتقد العلماء أن قمرنا المتقلص يسبب الزلازل القمرية

تعود دراسات الزلازل القمرية إلى عصر أبولو. منذ أكثر من 50 عامًا، وضع رواد الفضاء أجهزة قياس الزلازل حول الجانب القريب من سطح القمر لتسجيل الهزات. ووقع أقوى زلزال ضحل بالقرب من القطب الجنوبي، وهو بالقرب من نقاط هبوط مهمة أرتميس 3 التابعة لناسا لإعادة الناس إلى القمر. محتمل في عام 2027. تعتبر منطقة القطب الجنوبي القمري جذابة لأنها تحتوي على مناطق مظللة بشكل دائم والتي يتوقع البعض أنها قد تحتوي على جليد مائي.

وفي دراسة جديدة، ذكر واترز وزملاؤه أن هذا الزلزال القوي مرتبط بمجموعة من الصدوع النشطة زلزاليا حاليا، والتي نشأت مع انكماش القمر. يمكن أن تؤدي الزلازل في المنطقة إلى حدوث انهيارات أرضية من الصخور السائبة والغبار من الحفر المحيطة.

ويقول باحثون آخرون إنه ما زلنا لا نملك معلومات كافية لتحديد الأماكن الخطرة للهبوط على القمر.

كيف يمكن أن يؤدي تقلص القمر إلى الزلازل

لقد كان انكماش القمر قابلاً للقياس، لكنه صغير. لقد تقلص محيطه بحوالي 150 قدمًا على مدى مئات الملايين من السنين الماضية. معظم هذا الانكماش مدفوع بالتبريد الطبيعي لقلب القمر المنصهر. عندما يبرد قلب القمر، ينكمش سطح القمر ويتكيف مع التغير في الحجم. ومع انكماشها، اندفعت أجزاء من القشرة الأرضية معًا لتشكل نتوءات تعرف باسم الصدوع الدفعية.

تؤثر جاذبية الأرض على القمر أيضًا بقوة على سطح القمر وتزيد من الضغط، مما يساعد على تكوين صدوع الدفع على القمر.

الأرض لا تواجه نفس النوع من الانكماش. كما أن قلبنا المنصهر يبرد أيضًا، لكن قشرة الأرض مكونة من مجموعة من الصفائح التكتونية، على عكس القمر الذي يحتوي على لوحة واحدة. وقال واترز إن الطاقة من قلب الأرض تحرك تلك الصفائح أو يتم إطلاقها من خلال الانفجارات البركانية.

إن تقلص قمرنا له آثار ضئيلة على الأرض. التغيير في الحجم لن يغير حدوث الكسوف، على سبيل المثال. كما أن كتلتها لا تتغير، لذا فإن المد والجزر على الأرض لا يتأثر بشكل مختلف أيضًا.

لا يوجد سبب سيحتاج أبناء الأرض إلى القلق بشأن انكماش القمر، ما لم ننتقل إلى هناك.

وقال واترز، وهو عالم فخري كبير في مركز دراسات الأرض والكواكب التابع للمتحف الوطني للطيران والفضاء: “الفكرة ليست تثبيط أي شخص عن استكشاف القطب الجنوبي للقمر”. “ولكن فقط للتأكد من أنه من المفهوم أنها ليست بيئة حميدة.”

وكما هو الحال على الأرض، غالبًا ما ترتبط هذه الصدوع بالنشاط الزلزالي. يمكن أن تظهر صدوع الدفع كجدار يبلغ ارتفاعه عشرات الأمتار، وهو أمر يمكن اكتشافه، لكنه بالتأكيد ليس جبلًا. تم الآن اكتشاف الآلاف من صدوع الدفع الصغيرة عبر القمر، وذلك بفضل الصور عالية الدقة التي التقطتها المركبة الفضائية Lunar Reconnaissance Orbiter التابعة لناسا. وقال واترز إن حقيقة بقائهم على السطح، بدلا من تآكلهم إلى عدم وجودهم، تعني أنهم يجب أن يكونوا صغارا وربما نشيطين.

عندما حددوا أخطاء الدفع في الصور، أعاد أعضاء الفريق تحليل البيانات من أجهزة قياس الزلازل أبولو. وباستخدام خوارزمية، تمكنوا من تضييق نطاق أخطاء الدفع التي من المحتمل أنها تسببت في حدوث الزلازل القمرية. ووجدوا أن أكبر زلزال – بقوة 5 درجات على مقياس ريختر بالقرب من القطب الجنوبي – كان مرتبطًا بمجموعة من الصدوع التي من المحتمل أنها لا تزال نشطة.

وقال واترز: “لا يوجد سبب للاعتقاد بأنهم غير نشطين حاليًا لأننا نعلم أن القمر لا يزال ساخنًا وأن باطنه لا يزال باردًا”.

ولتحديد الأضرار المحتملة، قام الفريق بنمذجة المنحدرات السطحية في المنطقة القطبية الجنوبية لمعرفة ما إذا كانت أي مناطق أكثر عرضة للانهيارات الأرضية الناجمة عن الهزات الزلزالية. ووجدت بعض المنحدرات في المناطق المظللة بشكل دائم، مثل حفرة شاكلتون التي تعد أحد مواقع الهبوط المحتملة لمهمة أرتميس 3 التابعة لناسا، وكانت عرضة جدًا للنشاط الزلزالي. حتى أن كمية بسيطة من الاهتزاز تسببت في حدوث انهيارات أرضية على طول جدرانه شديدة الانحدار.

وقال واترز: “إنها ليست مثل كتلة ضخمة من المواد، ولكنها لا تزال كبيرة بما فيه الكفاية بحيث لا ترغب في أن تكون في أي مكان بالقرب منها”.

تختلف الزلازل القمرية عن الزلازل في عدة جوانب رئيسية. يمكن أن تستمر لفترة أطول على القمر، وأحيانًا لساعات. وبسبب جاذبية القمر الأضعف، فإن الزلزال سيكون أقوى بكثير من الزلزال الذي يحدث على الأرض. وقال واترز إنه حتى القدر المعتدل من الاهتزاز يمكن أن يرفعك عن قدميك.

وقال عالم الجيوفيزياء ألين هوسكر، الذي لم يشارك في البحث، إن الدراسة تقدم “المزيد من الأدلة على وجود زلازل قمرية وبعضها قد يكون كبيرا نسبيا”. إن الجمع بين انكماش القمر وسحبه من الأرض “يجتمع لجعل هذه الزلازل القمرية أكبر مما كنا نخمنه مسبقًا”.

كيف يمكن أن تؤثر الزلازل على الزيارات البشرية المستقبلية

وحتى لو كانت الزلازل كبيرة، فإنها لا تحدث كثيرًا. وقدر بحث هوسكر أن الزلازل القمرية الضحلة تحدث مرة واحدة كل 100 يوم في المتوسط ​​عبر سطح القمر بأكمله. سيكون من قبيل الصدفة أن يضرب الزلزال المكان الذي يهبط فيه رواد الفضاء لبضعة أيام.

وقال إن الخطر سيكون مهمًا للحماية منه إذا قام الناس ببناء موقع استيطاني للزيارة أو حتى للعيش على القمر – يشبه إلى حد كبير تقوية مبنى في المناطق المعرضة للزلازل في كاليفورنيا.

وقال هوسكر، وهو أيضًا أستاذ باحث في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “يجب تركيب قواعد القمر المستقبلية بعيدًا عن المصادر الزلزالية لتجنب الأضرار أو بناؤها لتحمل الهزات الزلزالية”. “إذا تمكنا من رسم خريطة لتلك الأشياء كما فعلنا على الأرض، فيمكننا تجنبها”.

ومع ذلك، ليس الجميع مقتنعين بهذا الخطر المحتمل. وخلصت دراسة منفصلة نشرت في عام 2022 أن الزلازل القمرية الضحلة الناتجة عن صدوع الدفع هذه ستكون أضعف مما يصفه هذا البحث الجديد. كما أنه لن يؤثر على العديد من المناطق على القمر، بما في ذلك غالبية المواقع المرشحة للهبوط في Artemis III.

وقال سينثيل كومار، مؤلف دراسة 2022، إن “موقفه لا يزال كما هو” على الرغم من البحث الجديد. في الواقع، تقدم الدراسة الجديدة “أحد أندر الاحتمالات”.

“من السابق لأوانه الجدال بشأن مثل هذه السيناريوهات الخطرة على مواقع أرتميس، [which] وقال كومار، الباحث في المعهد الوطني للبحوث الجيوفيزيائية في حيدر أباد بالهند: “قد يدمر القاعدة القمرية”.

ولإجراء تقييم دقيق للمخاطر، قال إن المجتمع العلمي يحتاج إلى فهم أفضل لظروف الموقع المحلي، وخصائص المصادر المحتملة لزلزال القمر، والظروف التي من شأنها نشر الحركة الأرضية الزلزالية.

أفضل طريقة للحصول على بعض هذه التفاصيل هي على الأرجح الذهاب إلى القمر.