Les tremblements de lune de l'époque Apollo révèlent que la lune peut être tectoniquement active

Les tremblements de lune de l'époque Apollo révèlent que la lune peut être tectoniquement active
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La lune peut encore être coups de pied.

Les rumeurs enregistrées par les sismomètres sur les sites d’atterrissage Apollo sont probablement liées à de jeunes failles cartographiées par Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, ont annoncé des scientifiques. Huit de ces tremblements de lune ont eu lieu dans un rayon de 30 kilomètres des échappées de faille, des falaises escarpées sur la croûte lunaire qui marquent des endroits où un côté d'une faille s'est glissé vers le haut ou vers le bas. Si cela est vrai, les résultats suggèrent que les chercheurs rapportent le 13 mai en ligne Nature Géoscience.

En savoir plus sur cette activité, y compris sur les déplacements de la surface de la lune, pourrait aider les scientifiques à déterminer où – et où pas – (SN: 24/11/18, p. 14).

Contrairement à la Terre, les tremblements de la lune ne sont pas produits par de nombreuses grandes plaques tectoniques qui se séparent, se heurtent ou glissent les unes sur les autres. Au lieu de cela, à l’instar de Mercure et de Mars, «la lune est fondamentalement une planète à une plaque», explique Thomas Watters, scientifique en sciences planétaires à la Smithsonian Institution de Washington, D.C., qui a dirigé l’étude.

Malgré tout, même des objets à une plaque (SN en ligne: 4/23/19). Au fur et à mesure que ces objets se refroidissent et que l'intérieur se contracte, leur coquille externe dure, ou lithosphère, se compresse et se fissure également. Cette compression peut produire des tremblements de terre. L’intérieur de la lune ayant refroidi, on pense que son rayon a diminué d’environ 100 mètres. Mais si la lune est toujours active sur le plan tectonique aujourd'hui est un mystère.

En 2010, Watters a dirigé une équipe qui a examiné les images de l’orbiteur de reconnaissance lunaire, lancée en 2009, et a identifié de nombreuses falaises sinueuses largement réparties à la surface. Appelés escarpements lobés, ces éléments, dont la hauteur varie de quelques dizaines à quelques centaines de mètres, représentent des failles poussées, des endroits où la surface se contracte à mesure que la lune se refroidit. En fin de compte, l’équipe a estimé que ces escargots n’avaient pas plus de 50 millions d’années.

Mais ce n’était que l’estimation maximale, dit Watters. Il soupçonnait que les fautes pourraient être beaucoup, beaucoup plus jeunes.

L’équipe a donc examiné les milliers de séismes détectés de 1969 à 1977 dans le cadre de l’expérimentation sismique passive de la NASA, consistant en quatre sismomètres installés par des astronautes sur des sites d’atterrissage à Apollo. La plupart des tremblements de lune étaient de petite taille et provenaient de l'intérieur de la lune. Mais 28 séismes étaient plus grands et moins profonds, prenant leur origine à seulement 200 kilomètres de la surface. Même à ce moment-là, certains scientifiques ont soupçonné que les tremblements de lune pourraient être liés à une activité tectonique en cours.

"Ils avaient les données sismiques, mais ce qu'ils n'avaient pas, c'était des sources potentielles", dit Watters. À présent, LRO avait fourni des preuves de défauts nombreux, de «milliers de sources potentielles».

Faute sinueuse

Des caractéristiques telles que l’affleurement incurvé d’un foulard lobé, une falaise en forme de marche sur la lune (flèches blanches), indiquent les zones de compression de la surface de la lune lorsque son intérieur se refroidit. Une nouvelle recherche montre que certaines de ces caractéristiques peuvent être très récentes.

Mais il était difficile de déterminer avec exactitude les origines des tremblements de terre et de les relier éventuellement aux failles observées, car les sismomètres étaient regroupés relativement près les uns des autres sur les sites de débarquement. L’équipe a donc utilisé un programme mathématique pour mieux identifier les épicentres des tremblements de terre, puis a essayé de les mapper aux écharpes. Les épicentres situés à plus de 30 kilomètres de toute écharpe étaient considérés comme non liés.

«Nous en avons trouvé huit à l'intérieur de cette distance de 30 km», explique Watters. Des allumettes rapprochées suggèrent que la lune se contracte toujours activement. «C’est une donnée qui n’a que 40 ans», déclare Watters. "Si nous détectons ces événements de glissement il y a 40 ans, ces défauts sont toujours actifs." Cela, dit-il, doit également signifier que la lune a encore beaucoup de chaleur à l'intérieur.

Malgré tout, la structure des fautes était déconcertante. Une contraction globale de la surface de la lune devrait créer un ensemble aléatoire de failles. Au lieu de cela, les failles avaient un schéma distinct: dans les régions équatoriales et de latitude moyenne, elles avaient tendance à aller du nord au sud. Près des pôles, ils étaient orientés est-ouest.

La Terre est la seule autre force suffisamment puissante et suffisamment puissante pour agir sur la lune. L’équipe a donc examiné le moment des séismes par rapport à la position de la lune sur son orbite elliptique autour de la Terre. Les scientifiques ont découvert, à leur grande surprise, que 18 des 28 séismes peu profonds enregistrés se produisaient lorsque la lune était la plus éloignée de la Terre, appelée son apogée.

C’est contre-intuitif, mais cette découverte conforte l’idée selon laquelle la Terre produit un stress supplémentaire sur la lune, dit Watters. «Le stress est la force exercée sur une unité de surface. Lorsque la lune est à l'apogée, la surface unitaire sur laquelle la Terre agit est en réalité plus grande. »La lune ralentit également un peu à l'approche de l'apogée, ce qui laisse plus de temps pour s'accumuler, à la suite des changements d'attraction de la gravité terrestre. rendre les tremblements de terre plus probables.

"J'aurais été surprise que la lune fût active sur le plan tectonique si vous me l'aviez demandé il y a 10 ans", a déclaré Amanda Nahm, géologue planétaire à Berlin, de l'Arctic Planetary Science Institute. «Plus nous en apprenons sur ces petits corps, plus nous nous rendons compte qu'ils sont beaucoup plus intéressants et dynamiques qu'on ne le pensait auparavant», déclare Nahm, qui n'a pas participé à l'étude. "La lune n’est plus considérée comme" morte "."

La cartographie des défauts actifs pourrait être la clé de tout projet futur de présence à plus long terme sur la Lune. «Je ne voudrais pas être à moins de 30 kilomètres de l’un de ces défauts», déclare Watters. Et la gravité réduite pourrait produire des tremblements importants même d’un tremblement de lune faible. "Il ne faudra pas beaucoup de secousses pour vous assommer."

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