來源:轉載自臺北天文館
2006年3月23日
當美國航太總署(NASA)的太空人重回月球時,他們可能需要可 以抗震的房屋! 在去年的10月,NASA於美國德州里格市召開的"月球探險分析小組 "會議上,Notre Dame大學的土木工程與地質科學教授Clive. R和 其他由15位行星科學家組成的小組,在重新研究了1970年代阿波羅 的資料之後,提出了驚人的結論:"月球上的地震是很活躍的!" 1969至1972年,各次阿波羅任務的太空人在他們的登月地點安置了 精密的測震儀。在1977年關閉這些儀器之前,阿波羅12、14、15和 16的儀器忠實的傳送回許多的資料。左圖:愛德林在寧靜海安置精 密測震儀。從傳回的資料揭露了月震至少有四種不同的型態: (1) 在表面下700公里的深層月震,可能是潮汐力造成的。 (2) 來自隕石撞擊的震動。 (3) 經歷兩個星期的冰冷夜晚之後,當第一線陽光照在凍結的表面 時,因為熱膨脹引起的震動。 (4) 起源於月面下20至30公里深度的淺層月震。 前面三種月震溫和而無害,但淺層月震卻值得注意。在1972至1977 年間,阿波羅的精密測震網紀錄到了28次淺層月震,其中幾次的強 度達到芮氏地震規模5.5,在地球上已足以翻倒沉重的家具與造成 房屋的裂縫。此外,淺層月震會持續一段不算短的時間,每次發生 都持續10分鐘以上,整個月球就像被敲響的鐘一樣震個不停。但在 地球上,地震引發的震動很少會持續超過30秒以上。 Neal解釋這可能與化學風化有關,在地球上,水會使岩石的結構變 得脆弱,不同礦物的膨脹率也不同,當能量在不同構造間傳遞時, 它的行為就像泡沫海綿一樣會減緩振動,因此再強烈的地震所引發 的振動在地球上都短於2分鐘。然而,月球乾燥、寒冷、並接近剛 體,像一塊結實的石塊或鐵塊,因此一旦發生月震,就像音叉般的 振個不停,即使不是很強的振動,也會持續一段時間。 對月球的環境來說,月震持續性的影響比月震強度的影響更為巨大 。在月球上的任何一個居住場所都必須有整修所需要的材料,必須 顯示空氣有無洩漏,也必須知道建築材料的疲乏極限,能承受多少 次的彎曲和震動等。右圖:來自阿波羅16精密測震儀的月震紀錄。 目前還無法確知淺層月震的成因,因為阿波羅的測震儀只安置在月 球正面的一小塊區域內,所以還不能明確的指出這些振動起源於何 處。而小組成員已經有一些可能的想法,也許是大的或年輕火山口 外緣偶爾發生的坍方。Neal還說:"我們對月球的極區可說是一無 所知,但那些地區非常重要,因為有一個月球基地是設計要在月球 南極附近能被陽光持續照射的沙克爾頓火山口(Shackleton Crater) 外緣建造。" Neal等人計畫在整個月面建造10∼12個精密測震儀網 絡,在未來的三至五年內蒐集月震的資料。希望能經由這樣的工作 能在月面上找到適合建設永久性基地的場所。 這些都只是起步,其他的計畫也可能因而改變,Neal認為:"月球應 該被建設成為探測火星或更遙遠天體的技術試驗場所。" 資料來源:http://science.nasa.gov/headlines/y2006/15mar_ moonquakes.htm?list69450, 2006.03.15 |