Луна сжимается: ученые подсчитали, насколько она стала меньше

Луна постепенно сжимается: за последние 400–800 миллионов лет ее радиус уменьшился примерно на 45 метров. К такому выводу пришли ученые, которые составили карту более 10 тысяч молодых разломов на лунной поверхности. Недра Луны остывают и сокращаются в объеме, а ее твердая оболочка трескается. Этот процесс, вероятно, продолжается и сегодня.

Исследование возглавил Томас Уоттерс из Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института. Вместе с Марией Бэнкс, Коулом Найпавером и Марком Робинсоном он изучил снимки камеры LROC на борту аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter. Статья с результатами вышла 14 октября в журнале The Planetary Science Journal.

Команда нанесла на карту более 8900 лопастевидных уступов и свыше 2000 небольших хребтов на равнинах лунных морей — темных участках, которые видны с Земли. Эти формы рельефа возникают, когда кора сжимается, разламывается и один участок надвигается на другой. На поверхности появляются уступы, похожие на невысокие обрывы. Ученые связывают такие разломы с тем, что недра Луны остывают, а также с приливными силами.

Некоторые уступы скрыты в постоянной тени возле северного полюса. Их удалось рассмотреть с помощью камеры ShadowCam на южнокорейском орбитальном аппарате «Данури». Например, на дне кратера Муше L высота одного из уступов превышает 100 метров.

По карте разломов исследователи оценили, насколько сократился радиус Луны. Если за последние 400–800 миллионов лет скорость этого процесса не менялась, радиус уменьшался в среднем на 6–11 сантиметров за миллион лет — около одной десятитысячной миллиметра в год. Это не прямое измерение нынешней скорости, а средняя оценка за длительный период. Для сравнения: земные тектонические плиты перемещаются в среднем примерно на 1,5 сантиметра в год.

При этом Луна устроена не так, как Земля. Земная внешняя твердая оболочка разделена на плиты, и около 90% тектонической и сейсмической активности приходится на их границы. У Луны нет такой системы подвижных плит: ее оболочка представляет собой единое целое. Поэтому разломы рассеяны по поверхности, а лунотрясения могут происходить в любой ее части — когда породы смещаются вдоль старых разломов или образуют новые.

Разломы распределены неравномерно. Там, где лунная кора толще всего, их оказалось меньше. Авторы предполагают, что такие области могут быть устойчивее остальных, но сама карта не означает, что они полностью защищены от лунотрясений.

Толстая кора могла также надолго замедлить сжатие Луны. По гипотезе исследователей, пористые породы с многочисленными трещинами плохо пропускали тепло и помогали недрам дольше оставаться горячими. Поэтому разломы стали широко распространяться сравнительно недавно по геологическим меркам.

Lunar Reconnaissance Orbiter работает у Луны уже 17 лет, и за это время камера LROC передала миллионы снимков. По словам Уоттерса, на них обнаружилось гораздо больше молодых разломов, чем он ожидал. Поскольку лунные недра продолжают остывать, ученые ожидают, что старые разломы растут, а новые возникают и сейчас.