نتائج الدراسة: الزلازل الصغيرة الناجمة عن وحدة أبولو لونار لاندر

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.

سي إن إن
—

وفقا لدراسة جديدة، فإن المركبة الفضائية التي تركها رواد الفضاء الأمريكيون على سطح القمر قد تسبب هزات صغيرة تسمى الزلازل.

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

ويشير التقرير إلى أن التقلبات الهائلة في درجات الحرارة على القمر يمكن أن تتسبب في تمدد الهياكل التي صنعها الإنسان وتقلصها لتكوين هذه الاهتزازات. يعد سطح القمر بيئة قاسية، حيث تتراوح درجة الحرارة بين -208 درجة فهرنهايت (133 درجة مئوية تحت الصفر) في الظلام و250 درجة فهرنهايت (121 درجة مئوية) في ضوء الشمس المباشر، وفقًا لبيان صحفي حول الدراسة.

وفي الواقع، فإن سطح القمر بأكمله يتوسع وينكمش في الطقس البارد والحار، وفقا لدراسة نشرت في 5 سبتمبر. مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب. ومع ذلك، تمكن العلماء من استخدام شكل من أشكال الذكاء الاصطناعي للحصول على فهم أوثق لبيانات عصر أبولو، يمكنهم الكشف بدقة عن الهزات الناعمة المنبعثة من وحدة الهبوط القمرية أبولو 17، والتي تقع على بعد بضع مئات من الأمتار من أجهزة قياس الزلازل. ملخص دراسة أجراها باحثون من مؤسسات من بينها معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ووكالة ناسا. (قامت ناسا بتمويل الدراسة.)

يقدم التحليل رؤى جديدة حول كيفية استجابة القمر لما يحيط به وكيف يمكن أن تؤثر هذه الأشياء على نشاطه الزلزالي. ولا تعتبر الهديرات خطرة، وقد تكون غير مرئية للإنسان الواقف على سطح القمر.

وقال الخبراء إن فهم الزلازل سيكون أمرًا حيويًا للاستكشاف المستقبلي، حيث تقوم ناسا وشركاؤها ببناء موقع دائم على سطح القمر. 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، أستاذ الأبحاث المساعد في مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا، عن الأسئلة التي يمكن أن يساعد هذا النوع من تحليل البيانات في الإجابة عليها. لم يشارك ماروسياك بشكل مباشر في الدراسة، على الرغم من تفاعله مع المؤلفين كخبير زميل في علم الزلازل القمرية.

وأشار ماروتشياك إلى أن كل بعثة أبولو كانت تحمل أدوات للكشف عن الزلازل. لكن ال مهمة أبولو 17تم إطلاقه في عام 1972، وهو جدير بالملاحظة لأنه ترك وراءه سلسلة من أجهزة قياس الزلازل القادرة على اكتشاف الزلازل الحرارية – أو الاهتزازات الناجمة عن التسخين الشديد والتبريد لسطح القمر.

وكتب الباحثون: “على مدى فترة 8 أشهر من عام 1976 إلى عام 1977، تم تسجيل الآلاف من هذه الإشارات على أربعة أجهزة قياس الزلازل المستخدمة خلال تجربة تحديد ملامح الزلازل القمرية أبولو 17، ولكن ضعف جودة البيانات جعل التحليل صعبًا”. “لقد طورنا طرقًا لتحديد وقت وصول الموجات بدقة، وقياس قوة الإشارة الزلزالية، وتحديد اتجاه مصدر الزلزال.”

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

وقال آلان هوسكر، المؤلف المشارك في الدراسة، وأستاذ أبحاث الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في بيان: “عندما تضرب الشمس مركبة الهبوط كل صباح قمري، تبدأ في الظهور”. “كل خمس إلى ست دقائق (هناك) ساعة أخرى، خمس إلى سبع ساعات أرضية. فهي روتينية ومتكررة بشكل لا يصدق.

هذه الهزة وبحسب الدراسة، فهي تختلف عن نوع آخر من الزلازل، تسمى الزلازل الحرارية الناشئة، وقد تكون ناجمة عن الاستجابة الطبيعية للأرض للتعرض لأشعة الشمس.

وقال الباحثون إنهم يأملون أن توفر البعثات القمرية المستقبلية صورة أكثر اكتمالا للأحداث.

وبصرف النظر عن الزلازل الحرارية، فمن المعروف أيضا أن القمر موجود الهزات العميقة والضحلة فضلا عن النشاط الذي يعتقد أنه ناجم عن ضربة نيزك.

من المهم ملاحظة اختلاف رئيسي بين القمر والأرض: لا يوجد تغيير على سطح القمر الصفائح التكتونية قد يتسبب في أحداث كارثية. لكن ماروتشياك قال إن القمر لديه حياة داخلية نشطة، ومثل الأرض تمامًا، يمكن أن يحدث نوع من الأحداث الزلزالية في أي وقت أو مكان على سطح القمر.

كان ماروسياك مهتمًا بمهمة Chandrayaan-3، وهي مهمة الهبوط الهندية على سطح القمر والتي تضمنت مقياسًا للزلازل. بالفعل، منظمة أبحاث الفضاء الهندية مؤكد وكان الجهاز قادرا على الكشف عن الزلزال. (لم يصدر باحثو ISRO بعد بيانات مفصلة عن التسجيل أو يقترحوا سببًا مقترحًا لهذه الظاهرة).

تم إيقاف أداة Chandrayaan-3، التي سجلت النشاط بالقرب من القطب الجنوبي للقمر لأول مرة، في أوائل سبتمبر. وسيحاول الباحثون إيقاظ المركبة الفضائية لجمع المزيد من البيانات عندما تعود مركبة الهبوط تشاندرايان إلى ضوء الشمس في 22 سبتمبر.

وقال ماروسياك: “مع مشروع أرتميس، أعتقد أنه ستستمر إضافة القياسات الزلزالية لأنها مهمة للغاية لفهم ما يحدث، ولكن ليس فقط على السطح، ولكن أيضًا في أعماق الثرى (التربة)”.

لكن العلماء متحمسون لأن التنقيب في بيانات عصر أبولو باستخدام التكنولوجيا الحديثة سيؤدي إلى نتائج جديدة رائعة.

وقال هاسكر: “من المهم أن نتعلم قدر المستطاع من البيانات الموجودة حتى نتمكن من تصميم التجارب والمهام للإجابة على الأسئلة الصحيحة”. “القمر هو الكوكب الوحيد غير الأرض الذي لديه أكثر من جهاز قياس الزلازل في نفس الوقت. إنه يوفر الفرصة الوحيدة لاستكشاف جسد آخر بشكل كامل.