Dezelfde zwaartekracht die verantwoordelijk is voor het creëren van getijden op aarde kan diepe aardbevingen op de maan veroorzaken, een nieuwe studie bevestigt.

Een nieuwe analyse van gegevens verzameld door de Apollo-missies bevestigt dat getijdenstress - de zwaartekracht van de maan op de aarde en van de aarde op de maan - verantwoordelijk is voor het veroorzaken van diepe maanbevingen, het maan-equivalent van aardbevingen.

Seismometers geplaatst op de maan tijdens de Apollo 12, 14, 15 en 16 missies onthulden dat de maan diepe maanbevingen ervaart van ongeveer 800 tot 1, Ongeveer om de 27 dagen 200 kilometer (497 tot 746 mijl) onder het oppervlak. Aangezien dit ongeveer de tijd is die de maan nodig heeft om een ​​volledige omloop rond de aarde te maken, wetenschappers vermoedden dat de maanbevingen het gevolg waren van getijdenstress, maar hun exacte oorzaak bleef een bron van discussie.

Een nieuwe studie in de Journal of Geophysical Research:Planeten , een tijdschrift van de American Geophysical Union, gecombineerde metingen van twee verschillende seismometers die tijdens de Apollo-missies op de maan zijn geplaatst op een nieuwe manier. Met behulp van deze techniek, onderzoekers analyseerden 131 maanbevingen die plaatsvonden van 1969-1977 op de drie meest actieve maanbevingssites en bevestigden dat ze waarschijnlijk worden veroorzaakt door opgebouwde getijdenstress op de maan.

De getijdekracht zorgt ervoor dat de aarde en haar oceanen uitpuilen aan de kant die het dichtst bij de maan ligt en de kant die het verst van de maan af staat. Deze uitstulpingen van water zijn hoogwater. Op de maan, deze zelfde krachten treden op, het veroorzaken van een kleinschalige vervorming van de hele planeet, die wetenschappers een solid-body-tij hebben genoemd. Deze solid-body getijden veroorzaken fouten of scheuren op de maan, die tegen elkaar wrijven wanneer getijdenstress opbouwt en resulteren in maanbevingen.

Oude gegevens opnieuw analyseren

zoals de aarde, de maan heeft een korst, mantel en kern, maar in tegenstelling tot de aarde, de maan heeft geen tektonische platen, dus het ervaart geen aardbevingen wanneer tektonische platen in of langs elkaar bewegen zoals de aarde doet.

Terwijl diepe maanbevingen over het algemeen slechts magnitude 2 of kleiner zijn, ze vinden maandelijks plaats, terwijl aardbevingen die langs dezelfde breuklijn op aarde plaatsvinden, tientallen of eeuwen uit elkaar kunnen liggen. Maanbevingen duren ook langer dan aardbevingen, die meestal binnen een paar minuten ophouden. Omdat de maan veel droger en koeler is dan de aarde, de trillingen dragen langer, terwijl de meer samendrukbare structuur van de aarde werkt als een spons om trillingen te absorberen.

Eerdere studies van diepe maanbevingen met behulp van de Apollo-gegevens waren beperkt, omdat geen van de twee seismische instrumenten op de maan de signalen van de activiteit van de maan volledig heeft opgevangen - de ene detecteerde seismische activiteit met hoge frequentie en de andere detecteerde seismische activiteit met lage frequentie.

Eerdere studies die alleen de metingen van een van de seismometers gebruikten, onderschatten de stress die vrijkwam bij de maanbevingen, en kon de volledige relatie tussen de opbouw van getijspanning en de stress die vrijkwam door de aardbevingen niet zien, volgens Renée Weber, een planetaire wetenschapper bij NASA's Marshall Space Flight Center in Alabama die niet is aangesloten bij de nieuwe studie.

De auteurs van de nieuwe studie gebruikten een nieuwe methode die signalen van de twee verschillende instrumenten combineerde. De gecombineerde gegevens hielpen het inzicht van onderzoekers in de fouten waar de aardbevingen plaatsvinden, te verbeteren. De onderzoekers waren vervolgens in staat om de stress die vrijkwam tijdens de maanbevingen te relateren aan de opbouw van getijdenstress in de loop van de maand, en vond dat de twee waarden overeenkwamen. Dit bevestigt dat de maanbevingen het gevolg zijn van de getijdenstress, volgens Taichi Kawamura, hoofdauteur van de nieuwe studie en een planetaire wetenschapper aan het Institut de Physique du Globe de Paris die momenteel is aangesloten bij de National Astronomical Observatory of Japan.

Inzicht in het binnenste van de maan

De bevindingen van de nieuwe studie suggereren ook dat de mantel van de maan kouder kan zijn dan eerder werd gedacht, volgens Weber.

Wetenschappers dachten eerder dat de gebieden van het binnenste van de maan waar diepe maanbevingen plaatsvinden warmer waren, wat de fouten soepeler en kneedbaarder zou maken. Maar op basis van de nieuwe studie, de fouten van de maan zouden broos moeten zijn om de waargenomen getijspanning te doorstaan ​​en de geregistreerde seismische metingen te creëren, wat betekent dat ze misschien kouder zijn dan eerder werd gedacht. Meer onderzoek is nodig om de implicaties voor de interne temperatuur en samenstelling van de maan te onderzoeken, volgens de auteurs van de studie.

De nieuwe studie werpt ook licht op wat voor soort instrumentatie nodig is voor toekomstige ruimtemissies, zoals de InSight-missie naar Mars gepland voor mei 2018, volgens Weber.

"Ze zijn op dezelfde manier van plan om zowel een breedband- als een kortetermijninstrument te sturen, dus het is mogelijk dat hetzelfde type techniek van signaalcombinatie in het frequentiedomein kan worden toegepast op die Insight-instrumenten, ' zei Weber.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aard- en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.