Глобальное случайное пространственное распределение возраста (0–250 миллионов лет) 34 лунных лопастных уступов в этом исследовании. Фото: Фото: Письма о Земле и планетарной науке (2024 г.). DOI: 10.1016/j.epsl.2024.118636
Постоянное освещение луной нашего ночного неба было источником чудес и вдохновения на протяжении тысячелетий. С тех пор, как в 1960-х годах были сделаны первые спутниковые снимки ее поверхности, наше понимание спутника Земли во времени неизмеримо развилось. Поверхность Луны представляет собой сложное взаимодействие космических взаимодействий и планетных систем. Поверхность Луны представляет собой множество форм рельефа, свидетельствующих о ее истории.
Одной из таких особенностей являются лунные лопастные уступы, длинные (
Эти лунные лопастные уступы являются предметом нового исследования, опубликованного в журнале Earth and Planetary Science Letters, в котором кратеры в окружающем горном ландшафте используются в качестве индикаторов движения уступов и, следовательно, являются идеальными кандидатами для оценки возраста.
Объясняя значимость своего исследования, доктор Жаклин Кларк из Университета Мэриленда сказала: «В отличие от Земли, на Луне нет тектоники плит, что побуждает многих ученых исследовать, что движет тектонизмом на Луне и других скалистых телах в нашей Солнечной системе.
«Существование этих небольших лопастных надвигов предполагает, что лунная поверхность сжимается из-за длительного внутреннего охлаждения Луны (охлаждения гораздо быстрее, чем на Земле).
«Лучшее понимание того, когда произошла тектоническая активность и как сейсмическая энергия ослабляется через реголит (рыхлую породу и пыль на вершине коренной породы) вдали от разлома путем изучения кратеров, могло бы помочь спланировать более безопасные миссии на Луну».
Используя измерения частотного распределения размеров кратеров, доктор Кларк и его коллеги определили возраст 34 лопастных уступов на поверхности Луны. Далее они объединили это с предыдущими исследованиями, чтобы создать набор данных из 60 лопастных уступов как на ближней, так и на обратной стороне Луны. Кроме того, эти данные предоставили информацию о величине сейсмической активности, связанной с движением уступа, и вероятности реактивации разломов.
Для этого ученые вводят спутниковые изображения высокого разрешения, сделанные камерой Lunar Reconnaissance Orbiter Camera, в программное обеспечение для геологических карт ArcGIS, чтобы измерить размер и частоту кратеров в определенной области, что позволяет рассчитать совокупную плотность кратеров и модель возраста.
Исследовательская группа наблюдала закономерность в распределении возраста между подошвами (блоком пород на нижней стороне разлома) и висячими стенками (блоком над разломом, надвинутым вверх) по кратерам, проксимальнее и дистальнее уступа. В проксимальном направлении ~38% подошв были моложе соседних висячих стенок, 47% — напротив и 15% — примерно того же возраста. Что касается дистальных уступов, то у 33% возраст висячих стенок был вдвое больше, чем у проксимальных висячих стенок, в то время как дистальные подошвы не часто были значительно старше своих проксимальных аналогов.
Доктор Кларк объясняет: «Когда мы впервые начали проводить измерения частотно-размерного распределения кратеров в проксимальных местах висячей стены и подошвы, мы сначала увидели, что область висячей стены имеет более молодой возраст, чем подошва, что заставило нас думать, что существует возможно, более сейсмические тряски висячей стены.
«Расширив этот метод до 34 уступов, мы обнаружили, что это не относится ко всем из них. Многие уступы имеют одинаковый возраст (т.е. возраст, который перекрывается в пределах ошибки) для висячих стенок и подошв. Большинство различий в возрасте приходится на возрасты между в проксимальном и дальнем местах, что, скорее всего, связано с затуханием сейсмической энергии вдали от разлома».
Измерения распределения размеров и частоты кратеров на надвиге уступа Барроу, а также абсолютные возрасты моделей для висячих стенок (HWP – проксимальные, HWD – дистальные) и подошвенных стенок (FWP – проксимальные, FWD – дистальные). Фото: Фото: Письма о Земле и планетарной науке (2024 г.). DOI: 10.1016/j.epsl.2024.118636
Следовательно, это свидетельствует об уменьшении сотрясений из-за движения лопастных уступов с расстоянием, обычно затрагивающих верхний 1 км коры. Это означает, что сейсмическая активность ограничивается меньшими глубинами, что увеличивает интенсивность сотрясений на поверхности по сравнению с тем, если бы они находились глубже в земной коре; оно, вероятно, также окажет большее воздействие, поскольку более слабая гравитация Луны делает ее более восприимчивой к более сильным сотрясениям с лунными землетрясениями небольшой магнитуды.
Кроме того, исследовательская группа обнаружила случайное распределение возрастов лопастных уступов в пространстве, при этом ни в одной конкретной области планетарного тела не наблюдалось скопление одинакового возраста, а также не было четкой корреляции между возрастом и длиной уступа. Однако они обнаружили некоторую корреляцию между формой и возрастом уступа: линейные уступы образовались более 250 миллионов лет, а дугообразные и неправильные уступы образовались за последние 50–150 миллионов лет.
Следовательно, это предполагает, что образование уступов происходит из-за сочетания охлаждения недр Луны в течение миллионов лет, что приводит к глобальному сжатию (создание дугообразных и неправильных уступов) и суточным приливным напряжениям (линейные уступы).
Большая часть активности надвигов, связанная с образованием лопастных уступов, была датирована последними 400 миллионами лет, последний из которых произошел 24 миллиона лет назад. Интересно, что ученые также заметили тенденцию к уменьшению размеров кратеров, на которые влияют движения уступов в течение последних 250 миллионов лет, что позволяет предположить, что в это время также наблюдалось снижение активности лунных землетрясений. Доктор Кларк отмечает, что «это может означать, что скорость внутреннего охлаждения замедляется», но необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, сохранится ли эта тенденция.
В целом, движение уступов способствует образованию новых кратеров, обновляя поверхность лунного ландшафта и приводя к более молодому возрасту форм ее рельефа. Влияние этого сброса хронологии кратеров на наше понимание лунных процессов — это то, что ученые стремятся изучить дальше, как объясняет доктор Кларк: «В отсутствие атмосферы на Луне такие процессы, как тектонизм и вулканизм, в значительной степени изменили лунную поверхность. .
«Из-за ограниченного количества образцов с Луны, измерения частотного распределения размеров кратеров в настоящее время являются нашим лучшим вариантом для определения возраста поверхности. Помимо определения возраста поверхности, изучение диапазона размеров кратеров может дать представление о том, как кратеры разрушаются в определенных материалах. или процессов. Эта работа лишь коснулась поверхности, и мы с нетерпением ждем возможности расширить эти исследования в будущем».
