NASA’nın Apollo örnekleri, bilim adamlarının moonquakes’i tahmin etmesine yardımcı olmak

NASA, Artemis III misyonu sırasında ilk kez ayın güney kutup bölgesinin yüzeyine astronotları göndermeye hazırlanırken, bilim adamları orada aktif hatalar boyunca ayların sıklığını belirlemek için yöntemler üzerinde çalışıyorlar.

Hatalar, ayın kabuğunda, iç mekanı zaman içinde soğudukça ayın yavaşça daraldığını gösteren çatlaklardır. Büzülmenin daralması, hataların aniden hareket etmesine neden olur, bu da deprem üretir. 1969 ve 1977 yılları arasında, Apollo astronotları tarafından ayın yüzeyinde konuşlandırılan bir sismometreler ağı, aydan binlerce titreşim kaydetti.

Moonquakes nadirdir, en güçlü olanlar, yaklaşık 5.0 büyüklüğünde, yüzeyin yakınında meydana gelir. Bu tür depremler, Dünya’daki güçlü depremlerden (7.0 veya daha yüksek) çok daha zayıftır ve sadece birkaç gün süren bir görev sırasında astronotlar için çok az risk oluşturmaktadır. Ancak uzun vadeli ay yüzey varlıkları üzerindeki etkileri önemli olabilir. On saniye ila dakikalar süren bir depremden farklı olarak, bir moonquake saatlerce sürebilir, yapılara zarar vermek veya bitirmek, yüzeydeki fırlatma araçlarını istikrarsızlaştırmak veya yüzey işlemlerini kesintiye uğratmak için yeterli zaman olabilir.

Smithsonian’ın Washington Ulusal Hava ve Uzay Müzesi’ndeki kıdemli bilim adamı Emeritus Thomas Watters, “Tehlike olasılığı, altyapınızın aktif bir hataya ne kadar yakın olduğuna bağlı olarak artıyor” dedi.

Watters, Lunar Geology’nin uzun zamandır araştırmacısı ve NASA’nın LRRO (Lunar Keşif Yörüngesi) kamerasında ortak araştırmacıdır. Son zamanlarda, O ve College Park’taki Maryland Üniversitesi’nde gezegensel bir sismolog olan Nicholas Schmerr, bilim adamları olarak yer değiştirmiş kayalar ve toprak kaymaları kanıtlarını analiz ederek sismik sallamanın büyüklüğünü tahmin etmek için yeni bir yöntem geliştirdi. 30 Temmuz’da Science Advances dergisinde bildirildi. Bu gibi çalışmalar NASA’nın daha güvenli yerlerde ay yüzey varlıklarını planlamasına yardımcı olabilir.

Ay boyunca hala aktif olabilecek ve deprem üretebilecek binlerce hata var. Watters ve ekibi, 2009’dan beri ayı daire içine alan, yüzeyi haritalayan ve fotoğraf çekerek, hatalar, kayalar ve toprak kaymaları gibi eşi görülmemiş bir ayrıntıyı sağlayan LRO’dan verileri analiz ederek bu hataları tanımladılar.

Bu çalışma için Watters ve Schmerr, Toros-Littrow Vadisi’ndeki Lee-Lincoln hatası tarafından üretilen depremlerden elde edilen yüzey değişikliklerini analiz etmeyi seçti. NASA’nın 11 Aralık 1972’de hatanın yaklaşık 4 mil batısında inen Apollo 17 astronotları, görevleri sırasında hatanın etrafındaki alanı araştırdı.

Boulder Şelaleleri ve Lee Lincoln yakınlarındaki yer sallayarak muhtemelen yerinden kesilmiş bir heyelan inceleyerek Watters ve Schmerr, nispeten küçük bir depreme benzer bir 3.0 moonquake’nin – her 5.6 milyon yılda bir Lee Lincoln hatası boyunca meydana geldiğini tahmin etti.

Schmerr, “Lee-Lincoln hatasından öğrendiğimiz şeylerden biri, benzer birçok hatanın muhtemelen milyonlarca yıl boyunca birden fazla deprenin yayılmasıdır” dedi. “Bu, bugün potansiyel olarak hala aktif oldukları ve gelecekte daha fazla ay üretmeye devam edebilecekleri anlamına geliyor.”

Yazarlar Lee-Lincoln hatasını incelemeyi seçtiler çünkü benzersiz bir avantaj sundu: Apollo 17 astronotları bölgedeki kayalar örneklerini geri getirdi. Bu numuneleri laboratuvarlarda inceleyerek, bilim adamları, zaman içinde kozmik radyasyona maruz kalmanın neden olduğu kayalar kimyasındaki değişiklikleri ölçebildiler (kaya yüzeyi, aksi takdirde koruyacak daha büyük bir kayayı kırdıktan sonra taze olarak açıktır).

Bu kozmik radyasyona maruz kalma bilgileri, araştırmacıların kayaların mevcut konumlarında ne kadar süre oturduğunu belirlemelerine yardımcı oldu ve bu da Lee-Lincoln hatası boyunca olası zamanlama ve deprem sıklığı tahminini bildirmeye yardımcı oldu.

Apollo 17 astronotları, vadideki iki dağın tabanlarında kayalar araştırdı. Geride kalan pistler, kayalarda bir ay boyunca gevşek bir şekilde sarsıldıktan sonra kayalar yokuş aşağı yuvarlanmış olabileceğini belirtti. Her kayanın boyutunu kullanarak Watters ve Schmerr, zemin sallamanın ne kadar zor olacağını ve kayaların serbest bırakılmasına neden olacak depremin büyüklüğünü tahmin etti.

Ekip ayrıca, vadi tabanına acele eden malzeme gönderen büyük heyelanları tetiklemek için ihtiyaç duyulacak sismik çalkalama ve deprem büyüklüğünü tahmin etti, bu da bu olayın Lee-Lincoln hatasını oluşturan rüptür olayına neden olduğunu gösteriyor.

Tüm bu faktörleri göz önünde bulunduran Watters ve Schmerr, herhangi bir günde bir depremin Toros-Littrow Vadisi’ni sarsma şansının, Apollo 17 astronotlarının ise 20 milyonda 1 olduğunu tahmin etti.

Lee-Lincoln hatasından elde edilen bulguları sadece başlangıç. Watters ve Schmerr şimdi yeni tekniklerini, NASA’nın keşfetmeyi planladığı Ay’ın Güney Kutup Bölgesi’ndeki hatalarda deprem sıklığını analiz etmek için kullanmayı planlıyor.

NASA ayrıca aya daha fazla sismometre göndermeyi planlıyor. Birincisi, Farside sismik süit NASA’nın CLP’leri (Ticari Ay Yük Hizmetleri) girişiminin bir parçası olarak ayın uzak tarafındaki Schrödinger Havzasına iki hassas sismometre sunacak. Ayrıca, NASA bir yük geliştiriyor: Ay Çevre İzleme İstasyonuNASA’nın Artemis III Misyonunda Potansiyel Uçuş için Güney Kutbu Bölgesi. Schmerr tarafından ortaklaşa, yük, bölgeye gelecekteki insan ve robotik görevler için sismik riskleri değerlendirecek.

NASA’nın LRO’si hakkında daha fazla bilgi için: