Вимірювати землетруси на Місяці будуть за допомогою незвичайних сейсмометрів: що відомо (фото)

Ще наприкінці 60-х і на початку 70-х років минулого століття астронавти встановили на Місяці сейсмометри для реєстрації місячних землетрусів. 8 років ці прилади спостерігали за сейсмічною активністю, що дало змогу вченим хоча б побічно зазирнути в надра Місяця. Вчені з Каліфорнійського технологічного інституту розробили нову технологію для фіксації землетрусів на Місяці. Якщо все піде за планом, то мережу інноваційних сейсмометрів встановлять на Місяці астронавти в середині 2030-х років, пише Universe Today.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Нова технологія називається розподіленим акустичним зондуванням (DAS). Вона посилає лазерні промені через оптоволоконний кабель, прокладений трохи нижче поверхні. Інструменти на обох кінцях вимірюють, як змінюється лазерне світло під час підземних поштовхів. Тобто звичайний оптоволоконний кабель перетворюється на сотні окремих сейсмометрів, які дають точну інформацію про силу та час землетрусів. 100-кілометровий оптоволоконний кабель буде еквівалентний 10 000 сейсмометрів.

DAS являє собою величезне поліпшення порівняно із сейсмометрами програми "Аполлон". Минулі прилади, залишені на Місяці, давали "галасливу" інформацію. Коли сейсмічні хвилі проходили через різні частини місячних надр, то вони розсіювалися. Особливо це стосувалося моменту, коли хвилі стикалися з пилом на поверхні Місяця. "Шум" здебільшого спотворював сигнали.

Система DAS складається з лазерних випромінювачів і збирачів даних на кожному кінці оптоволоконного кабелю. Це дає змогу використовувати кілька віддалених установок, які вимірюють світло під час його проходження мережею. Кабель складається зі скляних волокон і в ньому є "шляхові точки", які відбивають трохи світла назад до джерела. Ця інформація записується як частина більшого набору даних. Встановлення такої системи кабелів на великій території забезпечує мільйони шляхових точок, які вчені вже протестували на Землі.

Вчені з Каліфорнійського технологічного інституту розгорнули такий тип оптоволоконної кабельної системи з підтримкою DAS в Антарктиді. Датчики вимірювали невеликі рухи, спричинені розтріскуванням і переміщенням льоду. Ці типи сигналів є ідеальними аналогами місячних землетрусів.

Оскільки DAS добре працює, вимірюючи крихітні поштовхи, викликані льодом, це здається ідеальним наступним кроком у місячній сейсмології. На Місяці оптоволоконний кабель буде прокладений на кілька сантиметрів нижче рівня реголіту. Коли виникне підземний поштовх, то сейсмічні хвилі пройдуть від джерела і ворушитимуть кабель. Це вплине на шлях проходження світла всередині. Вплив світла на тисячі шляхових точок всередині надасть місячним геологам високоточні дані про місячні землетруси. Це враховує їх походження, час подорожі та інші аспекти, які допоможуть краще зрозуміти місячну структуру, через яку проходять сейсмічні хвилі.

Перевагою використання DAS на Місяці є те, що оптоволоконний кабель фізично досить стійкий до суворих місячних умов: високому рівню випромінювання, екстремальних температур і небезпечного пилу.

Система DAS має дозволити вченим виявляти майже 100% місячних поштовхів. Такий масив, розтягнутий на великих ділянках Місяця, має надати набагато якісніші дані навіть про найменші підземні поштовхи.

Оскільки Місяць не є тектонічно активним, його землетруси відбуваються не з тих самих причин, що й на Землі. Деякі з них відбуваються в період заходу/сходу Сонця, коли зміни температури впливають на поверхню. Інші відбуваються через тяжіння Землі до Місяця, а треті відбуваються тому, що Місяць все ще остигає і стискається. Передбачається, що DAS може виявляти приблизно 15 місячних землетрусів на день. Крім того, удари метеоритів по Місяцю також викликають землетруси. Інформація про всі ці події має дати вченим краще розуміння надр Місяця.

Учені вважають, що розміщення DAS на Місяці, найімовірніше, відбудеться не раніше середини 2030-х років.

Як уже писав Фокус, вчені наблизилися до розуміння маси примарної частинки нейтрино. Якщо виміряти точну масу нейтрино, то можна виявити очевидні прогалини в Стандартній моделі фізики елементарних частинок.