تعود دراسات الزلازل إلى عصر أبولو. قبل 50 عامًا، وضع رواد الفضاء أجهزة قياس الزلازل بالقرب من سطح القمر لتسجيل الزلازل. يقع أقوى زلزال ضحل بالقرب من القطب الجنوبي، بالقرب من مواقع الهبوط لمهمة Artemis III التابعة لناسا والتي ستعيد الناس إلى القمر. ممكن في 2027. يعتبر القطب الجنوبي للقمر رائعًا لأنه يحتوي على مناطق مظللة بشكل دائم يعتقد البعض أنها قد تحتوي على جليد مائي.
وفي دراسة جديدة، يقول ووترز وزملاؤه إن هذا الزلزال القوي مرتبط بمجموعة من الصدوع النشطة زلزاليًا حاليًا والتي نشأت مع انكماش القمر. يمكن أن تؤدي الزلازل في المنطقة إلى حدوث انهيارات أرضية من الصخور والغبار من الحفر المحيطة.
ويقول باحثون آخرون إنه ما زلنا لا نملك معلومات كافية لتحديد الأماكن الأكثر خطورة للهبوط على القمر.
كيف يؤدي تقلص القمر إلى الزلازل
إن انكماش القمر يمكن قياسه، ولكنه صغير. لقد تقلص محيطها بنحو 150 قدمًا على مدى مئات الملايين من السنين الماضية. معظم الانكماش مدفوع بالتبريد الطبيعي لقلب القمر المنصهر. عندما يبرد قلب القمر، ينكمش سطح القمر ويتكيف مع تغير الحجم. ومع انكماشها، يتم دفع أجزاء من القشرة معًا، لتشكل نتوءات تسمى صدوع الدفع.
تمارس جاذبية الأرض على القمر قوة على سطح القمر وتزيد من الضغط، مما يساعد على إنشاء صدوع الدفع هذه على القمر.
لا تواجه الأرض هذا النوع من الضغط. يبرد قلبنا المنصهر أيضًا، لكن قشرة الأرض تتكون من مجموعة من الصفائح التكتونية، على عكس القمر الذي يحتوي على صفيحة. وقال ووترز إن الطاقة القادمة من قلب الأرض تحرك تلك الصفائح أو يتم إطلاقها عن طريق الانفجارات البركانية.
إن انكماش قمرنا له تأثير ضئيل للغاية على الأرض. على سبيل المثال، التغيير في الحجم لا يغير حدوث الكسوف. كما أن كتلتها لا تتغير، وبالتالي فإن موجات الأرض لا تتأثر بشكل مختلف.
بدون سبب ينبغي على أبناء الأرض أن يقلقوا بشأن انكماش القمر، إلا إذا ذهبنا إلى هناك.
وقال ووترز، وهو عالم كبير في مركز دراسات الأرض والكواكب التابع للمتحف الوطني للطيران والفضاء: “الفكرة ليست تثبيط أي شخص عن استكشاف القطب الجنوبي للقمر”. “لكن يجب أن نفهم أنها ليست بيئة حميدة.”
وكما هو الحال مع الأرض، غالبًا ما ترتبط هذه الصدوع بالنشاط الزلزالي. تبدو صدوع الدفع وكأنها جدار يبلغ ارتفاعه عشرات الأمتار – يمكن اكتشافه ولكنه بالتأكيد ليس جبلًا. بفضل الصور عالية الدقة التي التقطتها المركبة الفضائية Lunar Reconnaissance Orbiter التابعة لناسا، تم الآن اكتشاف آلاف الصدوع الصغيرة على سطح القمر. وقال ووترز إن حقيقة وجودها على السطح تعني أنها يجب أن تكون شابة ونشطة، بدلاً من أن تتآكل إلى درجة أنها لا وجود لها.
عندما وجدوا عيوبًا في الصور، قام أعضاء الفريق بإعادة تحليل البيانات من أجهزة قياس الزلازل في أبولو. وباستخدام خوارزمية، تمكنوا من تضييق نطاق الصدوع التي يمكن أن تسبب الزلازل. ووجدوا أن أكبر زلزال، بلغت قوته 5 درجات على مقياس ريختر، بالقرب من القطب الجنوبي – متصل بمجموعة من الصدوع التي لا تزال نشطة.
وقال ووترز: “لا يوجد سبب للاعتقاد بأنهم غير نشطين في الوقت الحالي، لأننا نعلم أن القمر لا يزال ساخنا وباطنه لا يزال باردا”.
ولتحديد الأضرار المحتملة، قام الفريق بتصميم المنحدرات السطحية في منطقة القطب الجنوبي لمعرفة المناطق الأكثر عرضة للانهيارات الأرضية الناجمة عن الهزات الزلزالية. وجد أحد مواقع الهبوط المحتملة لمهمة Artemis III التابعة لناسا، بعض المنحدرات في المناطق المظللة بشكل دائم، مثل Shackleton Crater، أكثر عرضة للنشاط الزلزالي. وحتى الهزات الصغيرة النطاق تسببت في انهيارات أرضية على جدرانه شديدة الانحدار.
وقال ووترز: “إنه ليس جسمًا ضخمًا، لكنه لا يزال مهمًا بدرجة كافية لدرجة أنك لا تريد أن تكون في أي مكان بالقرب منه”.
تختلف الزلازل عن الزلازل في بعض النواحي المهمة. وهي تدوم لفترة طويلة على القمر، وأحيانًا لساعات. ونظرًا لأن جاذبية القمر أقل، فإن الشعور بالزلازل أقوى من الشعور بالزلازل على الأرض. وقال ووترز إنه حتى كمية معتدلة من الاهتزاز يمكن أن ترفعك عن قدميك.
وقال عالم الجيوفيزياء آلان هوسكر، الذي لم يشارك في البحث، إن الدراسة “تقدم المزيد من الأدلة على وجود الزلازل وأن بعضها قد يكون كبيرا نسبيا”. إن الجمع بين ضغط القمر وسحبه من الأرض “يجعل هذه الزلازل أكبر مما كنا نعتقد سابقًا”.
كيف يمكن أن تؤثر الزلازل على الوافدين البشريين في المستقبل
على الرغم من أن الزلازل كبيرة، إلا أنها لا تحدث كثيرًا. وفقا لبحث هوسكر، يحدث زلزال سطحي في المتوسط مرة واحدة كل 100 يوم عبر سطح القمر. سيكون من قبيل الصدفة أن يضرب زلزال المنطقة التي سيهبط فيها رواد الفضاء لبضعة أيام.
وقال إنه من المهم الحماية من ذلك في حالة بناء موقع استيطاني ليزوره الناس أو يعيشون على سطح القمر – مثل تحصين مبنى في منطقة معرضة للزلازل في كاليفورنيا.
وقال هوسكر، الباحث والأستاذ في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “ستحتاج القواعد القمرية المستقبلية إلى تركيبها بعيدًا عن المصادر الزلزالية لتجنب الأضرار أو بناؤها لتحمل الهزات الزلزالية”. “إذا تمكنا من رسم خريطة لها كما فعلنا على الأرض، فيمكننا تجنبها.”
ومع ذلك، ليس الجميع مقتنعين بهذا الخطر المحتمل. وخلصت دراسة منفصلة نشرت عام 2022 الزلازل الضحلة على صدوع الدفع هذه أضعف مما يصفه هذا البحث الجديد. كما أنه لا 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 الاحتمالات النادرة”.
“من السابق لأوانه الدعوة إلى مثل هذه السيناريوهات الخطرة لمواقع أرتميس، [which] وقال كومار، الباحث في المعهد الوطني للأبحاث الجيوفيزيائية في حيدر أباد بالهند: “إن القمر قد يدمر قاعدة القمر”.
وقال إنه لإجراء تقييم دقيق للمخاطر، يحتاج المجتمع العلمي إلى فهم أفضل لظروف الموقع المحلي، وخصائص مصادر الزلازل المحتملة، والظروف التي تنشر الحركة الأرضية الزلزالية.
أفضل طريقة للحصول على بعض هذه التفاصيل هي الذهاب إلى القمر.
