وجدت الدراسة أن الزلازل القمرية الصغيرة الناجمة عن وحدة الهبوط القمرية أبولو

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

أظهرت دراسة جديدة أن المركبة الفضائية التي تركها رواد الفضاء الأمريكيون على سطح القمر يمكن أن تسبب هزات صغيرة تعرف باسم الزلازل القمرية.

كشف الباحثون عن شكل غير معروف سابقًا من النشاط الزلزالي على القمر لأول مرة من خلال تحليل بيانات عصر أبولو باستخدام الخوارزميات الحديثة.

ويشير التقرير إلى أن التقلبات الهائلة في درجات الحرارة التي تحدث على القمر يمكن أن تتسبب في توسع وانكماش الهياكل التي صنعها الإنسان بطريقة تنتج هذه الاهتزازات. يعد سطح القمر بيئة قاسية، حيث يتأرجح بين -208 درجة فهرنهايت (133 درجة مئوية تحت الصفر) في الظلام و250 درجة فهرنهايت (121 درجة مئوية) في الشمس المباشرة، وفقًا لبيان صحفي حول الدراسة.

في الواقع، فإن سطح القمر بأكمله يتوسع وينكمش في البرد والحرارة، كما أشارت الدراسة التي نشرت في 5 سبتمبر في مجلة مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب. ومع ذلك، تمكن العلماء من استخدام شكل من أشكال الذكاء الاصطناعي للحصول على فهم دقيق لبيانات عصر أبولو بحيث يمكنهم تحديد الهزات الخفيفة المنبعثة من وحدة الهبوط القمرية أبولو 17 التي كانت تجلس على بعد بضع مئات من الأمتار من أدوات تسجيل الزلازل القمرية، وفقًا لما ذكره أحد الباحثين. ملخص للدراسة التي أجراها باحثون من مؤسسات بما في ذلك معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ووكالة ناسا. (قدمت وكالة ناسا التمويل للدراسة.)

ويقدم التحليل رؤى جديدة حول كيفية استجابة القمر لما يحيط به وما يمكن أن يؤثر على أنشطته الزلزالية. لم تكن الهزات خطيرة ومن المحتمل أن تكون غير محسوسة للبشر الذين يقفون على سطح القمر.

قال الخبراء إن فهم الزلازل القمرية قد يكون ضروريًا للاستكشاف المستقبلي، إذا قامت ناسا وشركاؤها ببناء موقع دائم على سطح القمر – وهو هدف أرتميس، برنامج استكشاف القمر التابع للوكالة.

“ما مدى القوة التي نحتاجها لبناء هياكلنا، وما هي المخاطر الأخرى التي نحتاج إلى التخفيف منها؟” وقالت الدكتورة أنجيلا ماروسياك، أستاذة الأبحاث المساعدة في مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا، عن الأسئلة التي يمكن أن يساعد هذا النوع من تحليل البيانات في الإجابة عليها. لم تشارك ماروسياك بشكل مباشر في الدراسة، على الرغم من أنها كانت على اتصال مع المؤلفين باعتبارها خبيرة زميلة في علم الزلازل القمرية.

وأشار ماروسياك إلى أن كل مهمة أبولو كانت تحمل أدوات للكشف عن الزلازل القمرية. لكن ال مهمة أبولو 17كان هذا المسبار، الذي تم إطلاقه في عام 1972، جديرًا بالملاحظة لأنه ترك وراءه مجموعة من أجهزة قياس الزلازل القادرة على اكتشاف الزلازل القمرية الحرارية – أو الهزات الناجمة عن التسخين والتبريد الشديدين لسطح القمر.

وكتب الباحثون: “تم تسجيل الآلاف من هذه الإشارات خلال فترة 8 أشهر من عام 1976 إلى عام 1977 على أربعة أجهزة قياس الزلازل التي تم نشرها خلال تجربة التوصيف الزلزالي القمري أبولو 17، ولكن ضعف جودة البيانات يجعل التحليل صعبًا”. “لقد طورنا خوارزميات لتحديد توقيت وصول الموجات بدقة، وقياس قوة الإشارة الزلزالية، والعثور على اتجاه مصدر الزلزال القمري.”

أعاد العلماء النظر في البيانات لأول مرة منذ عقود. سمح التحليل الجديد لفريق البحث باستنتاج أن نوعًا معينًا من الزلازل القمرية – يسمى الزلزال الحراري المندفع – لم يأت من مصادر طبيعية، بل من تسخين وتبريد المركبة الفضائية القريبة.

وقال ألين هوسكر، المؤلف المشارك في الدراسة، وأستاذ أبحاث الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في بيان: “كل صباح قمري، عندما تضرب الشمس مركبة الهبوط، تبدأ في الظهور”. “كل خمس إلى ست دقائق (كانت هناك) واحدة أخرى، على مدى خمس إلى سبع ساعات أرضية. لقد كانوا منتظمين ومتكررين بشكل لا يصدق.

هذه الهزات وتختلف عن نوع آخر من الزلازل القمرية، تسمى الزلازل القمرية الحرارية الناشئة، والتي من المحتمل أن تكون ناجمة عن رد فعل الأرض الطبيعي للتعرض لأشعة الشمس، وفقًا للدراسة.

وقال الباحثون إنهم يأملون أن تقدم البعثات القمرية المستقبلية صورة أكثر شمولية لهذه الظاهرة.

وبصرف النظر عن الزلازل الحرارية، فمن المعروف أيضا أن القمر قد حدث الهزات العميقة والضحلة فضلا عن النشاط الذي يعتقد أنه ناجم عن ضربات النيزك.

من المهم أن نلاحظ الفرق الرئيسي بين القمر والأرض: على سطح القمر، لا يوجد أي تحول الصفائح التكتونية مما قد يتسبب في أحداث كارثية. لكن القمر لديه حياة داخلية نشطة، و- مثل الأرض – يمكن أن تحدث أنواع معينة من الأحداث الزلزالية في أي وقت أو مكان على سطح القمر، كما قال ماروسياك.

كان ماروسياك حريصًا على مهمة الهبوط القمرية الهندية، Chandrayaan-3، والتي تضمنت مقياسًا للزلازل. بالفعل، منظمة أبحاث الفضاء الهندية قام بالتأكيد على أن الأداة كانت قادرة على الكشف عن زلزال القمر. (لم يصدر باحثو ISRO بعد بيانات شاملة عن التسجيل أو يقترحوا سببًا مقترحًا للحدث).

تم إيقاف أداة Chandrayaan-3، التي سجلت نشاطًا بالقرب من القطب الجنوبي للقمر لأول مرة، في أوائل سبتمبر. سيحاول الباحثون إيقاظ المركبة الفضائية لجمع المزيد من البيانات في 22 سبتمبر، عندما يدخل موقع الهبوط تشاندرايان ضوء الشمس مرة أخرى.

قال ماروسياك: “آمل أنه من خلال برنامج أرتميس، سيستمر إدراج أجهزة قياس الزلازل لأنها ضرورية حقًا لفهم ما يحدث، ليس فقط على السطح، ولكن حتى أعمق في الثرى (التربة)”.

لكن العلماء متحمسون لأن البحث في بيانات عصر أبولو باستخدام التكنولوجيا الحديثة يمكن أن يؤدي إلى نتائج جديدة مذهلة.

وقال هوسكر: “من المهم أن نعرف قدر ما نستطيع من البيانات الموجودة حتى نتمكن من تصميم تجارب ومهمات للإجابة على الأسئلة الصحيحة”. “القمر هو الجسم الكوكبي الوحيد غير الأرض الذي يحتوي على أكثر من مقياس زلازل في نفس الوقت. إنه يمنحنا الفرصة الوحيدة لدراسة جسد آخر بدقة.