Новое исследование молодых тектонических форм рельефа на Луне даёт самую подробную на сегодняшний день оценку того, насколько Луна сжалась по мере постепенного остывания её недр.
В статье «Надвиговые разломы и позднее сжатие Луны» («Thrust Faulting and the Late-Stage Contraction of the Moon»), опубликованной 14 октября в The Planetary Science Journal, выявлено более 10 000 молодых разломов, распределённых по поверхности Луны, и оценено, что за последние 400–800 миллионов лет радиус Луны уменьшился примерно на 45 метров (148 футов).
Исследование возглавил Томас Р. Уоттерс, почётный научный сотрудник Центра изучения Земли и планет при Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института; соавторами стали Мария Бэнкс, Коул Найпавер и Марк Робинсон. Используя наблюдения камеры Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), исследователи нанесли на карту тысячи форм рельефа, образовавшихся при сжатии и известных как лопастные уступы и небольшие морские гряды, как в лунных материковых районах, так и в морях — обширных тёмных равнинах, видимых на поверхности Луны.
Если скорость уменьшения радиуса за этот период оставалась постоянной, то Луна сжимается примерно на 6–11 сантиметров (2,4–4,3 дюйма) за миллион лет, или около 0,1 микрометра (0,0001 миллиметра) в год. Это значительно меньше средней скорости движения плит Земли — около 1,5 сантиметра (0,6 дюйма) в год, что примерно соответствует скорости роста ногтей, — вызванного потерей тепла из земных недр.
Границы плит Земли сосредоточивают около 90% тектонической и сейсмической активности планеты. Луна же — тело с единственной плитой, а её разломы отражают сжатие. В отличие от Земли с её мозаикой из более чем 15 литосферных плит, единственная плита Луны ведёт себя как цельная оболочка. Поэтому по мере остывания и сжатия лунных недр разломы концентрируются не вдоль границ плит, а широко распределены по лунной поверхности. Это означает, что лунотрясения, вызванные подвижками по существующим разломам или образованием новых, могут происходить в любом месте Луны.
Новое исследование также показывает, что в одних районах разломов больше, чем в других, а самая толстая лунная кора, по-видимому, содержит меньше всего разломов, что говорит о том, что такие районы могут быть наиболее устойчивыми. В статье высказано предположение, что в начале истории Луны широко распространённого разломообразования не было, поскольку сильно раздробленная, толстая и пористая кора теплоизолировала недра, препятствуя остыванию и сжатию вплоть до относительно недавнего времени.
Lunar Reconnaissance Orbiter вращается вокруг Луны уже 17 лет, и за это время LROC передала миллионы снимков лунной поверхности.
«Число этих молодых разломов, обнаруженных на снимках LROC, намного больше, чем я когда-либо себе представлял», — сказал Уоттерс. «Поскольку недра Луны продолжают остывать и сжиматься, ожидается, что рост существующих разломов и образование новых продолжаются и сегодня».