Измерять землетрясения на Луне будут с помощью необычных сейсмометров: что известно (фото)

Еще в конце 60-х и в начале 70-х годов прошлого века астронавты установили на Луне сейсмометры для регистрации лунных землетрясений. 8 лет эти приборы наблюдали за сейсмической активностью, что дало возможность ученым хотя бы косвенно заглянуть в недра Луны. Ученые из Калифорнийского технологического института разработали новую технологию для фиксации землетрясений на Луне. Если все пойдет по плану, то сеть инновационных сейсмометров установят на Луне астронавты в середине 2030-х годов, пишет Universe Today.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Новая технология называется распределенным акустическим зондированием (DAS). Она посылает лазерные лучи через оптоволоконный кабель, проложенный чуть ниже поверхности. Инструменты на обоих концах измеряют, как меняется лазерный свет во время подземных толчков. То есть обычный оптоволоконный кабель превращается в сотни отдельных сейсмометров, которые дают точную информацию о силе и времени землетрясений. 100-километровый оптоволоконный кабель будет эквивалентен 10 000 сейсмометров.

DAS представляет собой огромное улучшение по сравнению с сейсмометрами программы "Аполлон". Прошлые приборы, оставленные на Луне, давали "шумную" информацию. Когда сейсмические волны проходили через разные части лунных недр, то они рассеивались. Особенно это касалось момента, когда волны сталкивались с пылью на поверхности Луны. "Шум" в основном искажал сигналы.

Система DAS состоит из лазерных излучателей и сборщиков данных на каждом конце оптоволоконного кабеля. Это позволяет использовать несколько удаленных установок, которые измеряют свет при его прохождении по сети. Кабель состоит из стеклянных волокон и в нем есть "путевые точки", которые отражают немного света обратно к источнику. Эта информация записывается как часть более крупного набора данных. Установка такой системы кабелей на большой территории обеспечивает миллионы путевых точек, которые ученые уже протестировали на Земле.

Ученые из Калифорнийского технологического института развернули такой тип оптоволоконной кабельной системы с поддержкой DAS в Антарктиде. Датчики измеряли небольшие движения, вызванные растрескиванием и перемещением льда. Эти типы сигналов являются идеальными аналогами лунных землетрясений.

Поскольку DAS хорошо работает, измеряя крошечные толчки, вызванные льдом, это кажется идеальным следующим шагом в лунной сейсмологии. На Луне оптоволоконный кабель будет проложен на несколько сантиметров ниже уровня реголита. Когда возникнет подземный толчок, то сейсмические волны пройдут от источника и будут шевелить кабель. Это повлияет на путь прохождения света внутри. Воздействие света на тысячи путевых точек внутри предоставит лунным геологам высокоточные данные о лунных землетрясениях. Это включает в себя их происхождение, время путешествия и другие аспекты, которые помогут лучше понять лунную структуру, через которую проходят сейсмические волны.

Преимуществом использования DAS на Луне является то, что оптоволоконный кабель физически достаточно устойчив к суровым лунным условиям: высокому уровню излучения, экстремальным температурам и опасной пыли.

Система DAS должна позволить ученым обнаруживать почти 100% лунных толчков. Такой массив, растянутый на больших участках Луны, должен предоставить гораздо более качественные данные даже о самых маленьких подземных толчках.

Поскольку Луна не является тектонически активной, ее землетрясения происходят не по тем же причинам, что и на Земле. Некоторые из них происходят в период заката/восхода Солнца, когда изменения температуры влияют на поверхность. Другие происходят из-за притяжения Земли к Луне, а третьи происходят потому, что Луна все еще остывает и сжимается. Предполагается, что DAS может обнаруживать примерно 15 лунных землетрясений в день. Кроме того, удары метеоритов по Луне также вызывают землетрясения. Информация обо всех этих событиях должна дать ученым лучшее понимание недр Луны.

Ученые считают, что размещение DAS на Луне скорее всего произойдет не раньше середины 2030-х годов.

Как уже писал Фокус, ученые приблизились к пониманию массы призрачной частицы нейтрино. Если измерить точную массу нейтрино, то можно обнаружить явные пробелы в Стандартной модели физики элементарных частиц.