הירח אולי נראה כמו שממה יבשה ומתה, אבל יש הרבה יותר פעילות שמתרחשת על הסלע האפור, בן 4.5 מיליארד שנה, ממה שאנו נותנים לו קרדיט עליה. במחקר פורסם השבוע ב מדעי הגיאוגרפיה של הטבע, צוות חוקרים ממחיש כיצד הירח, למעשה, מתכווץ - הולך וקטן ככל שחלק הפנימי שלו ממשיך להתקרר טיפין טיפין, מתכווץ ומשאיר מאחוריו תקלות גיאופיזיות. לפי קווים אלה, מדענים מסוגלים כעת לאמוד עד כמה פנים הירח פעיל באמת, ולראות עדויות לרעידות ירח שנמשכות גם היום.
"הסיפור באמת מתחיל באפולו", אומר תומס ווטרס, המחבר הראשי של מאמר המחקר ומדען בכיר במרכז למחקרי כדור הארץ והכוכבים במכון סמיתסוניאן בוושינגטון התקינו האסטרונאוטים של נאס"א חמש תחנות לאיסוף נתונים סיסמיים על הירח במהלך אפולו 11, 12, 14, 15 ו 16. מ-1969 עד 1977, התחנות תיעדו ארבעה סוגים שונים של פעילות סיסמית על הירח בטווח של 2 עד 5 בעוצמה: רעידות שהתרחשו מהתפשטות תרמית, רעידות מפגיעות מטאוריטים, רעידות ירח עמוקות עקב מתחי גאות ושפל שנוצרו מהמסלול סביב כדור הארץ ורעידות ירח רדודות שלא הייתה להן סיבה ברורה.
אלו רעידות הירח הרדודות שוואטרס וצוותו הסתקרנו מהן ביותר, והם דורבנו לראות אם יש קשר כלשהו ל קבוצה נוספת של נתונים שכיסתה את קבוצת המסתורין שלה: צלעות שבר ענקיות דמויות צוקים שנפלטו מהאדמה ומנקדות את הירח משטח.
מאז שהושק ה-Lunar Reconnaissance Orbiter ב-2009, ראינו סוף סוף עד כמה תכונות אלו נפוצות בעולם, ומה הן נראה בפירוט רב יותר, ומאפשר לווטרס ולצוות שלו למפות את ההתפלגות, הדפוסים והכיוונים של התקלה אוּכְלוֹסִיָה. והם שמו לב שהדפוסים האלה מצביעים בעקיפין על המקורות של הצלוטים: התכווצות גלובלית.
רוב המדענים חושבים שכאשר פנים הירח התקרר לפני זמן רב, הקרום החל להתכווץ כמו צימוקים, מעודדים חומר קרום לדחוף כלפי מעלה במספר מיקומים וכתוצאה מכך קרעי התקלה. הבעיה היא שתהליך זה אמור להוביל לתוצאה מאוד לא ספציפי דפוס צלקת תקלה. "זה בדיוק לא מה שראינו", אומר ווטרס. "הם היו מאוד מאורגנים בצורה ספציפית. מה שאומר שמשהו אחר קורה".
הצוות לקח את הנתונים הסיסמיים של אפולו עבור 28 רעידות ירח שתועדו משנת 1969 עד 1977, והעלה את נתוני המיקום על תמונת ה-LRO של צלקות השבר. באמצעות מודלים ממוחשבים, ווטרס וצוותו גילו שמונה מהרעידות נוצרו מפעילות טקטונית אמיתית המתרחשת מתחת לפני השטח, ממש לאורך השברים. המודלים מצביעים על כך שמוקדי הרעש היו בטווח של 19 מייל מהתקלות עצמן, כלומר ההחלקה לאורך התקלות כנראה יצרה את הרעידות.
המשמעות היא שהצלקות הן למעשה נקודות חמות ללחץ גיאולוגי, והן סימנים לכך שהירח עדיין מתכווץ גם היום. זה מחזק הצעות קודמות שחלקו הפנימי של הירח עדיין פעיל, ועדיין מתקרר לאחר מיליארדי שנים.
מנגנון זה גם הסביר מדוע המורפולוגיות של הצלקת נראו כל כך צעירות (בנות עשרות מיליוני שנים), עדיין נראו פריכות, ולא נשחקו עם הזמן מפגיעות מטאוריטים והפרעות אחרות - הצטמקות ורעידת הירח היא תהליך מתמשך, והוא מושפע מאלפי הצלקות שמצאנו כל כך רָחוֹק.
"בעיני, ההצעות הכי מעניינות וחידתיות של המחקר היא כל הרעיון שאיכשהו, סיליקט גוף או גוף סלעי בגודל הירח הצליח לשמור על החום הפנימי שלו במשך 4.51 מיליארד שנים", אומר ווטרס. החוכמה הקונבנציונלית תמיד הציעה שגוף קטן יאבד במהירות את החום שלו ויהפוך לבלתי פעיל למדי. "הירח פשוט לא הלך בדרך הזו בכלל."
"הכל מתחיל להיות הגיוני עכשיו", אומר נתן וויליאמס, פוסט דוקטורט במעבדת הנעה סילון של נאס"א בפסדינה, קליפורניה, שחיבר לאחרונה מחקר אחר פורסם ב איקרוס בחינת תכונות פני הירח שנוצרו כתוצאה מהתכווצות הירח. "אנחנו מחברים את החלקים השונים יחד עכשיו כדי להסתכל על התהליך הזה בעולם, ונראה שהכל הצטמצם, אפילו לאחרונה. וזה נראה כאילו הוא עדיין פעיל הודות לרעידות הירח".
מלבד סיוע לנו להבין טוב יותר את האבולוציה של גרמי שמים סלעיים במערכת השמש, הממצאים מעלים שיקולים מעשיים כאשר אנו מתקדמים לקראת החזרה לירח בעשור הבא. "אנחנו לא באמת רוצים לבנות בשום מקום שנמצא כמלחיץ" ומפגין טקטוני אדיש פעילות, אומר מדען הירח קלייב ניל מאוניברסיטת נוטרדאם, שלא היה מעורב עם לימוד. יש עדיין הרבה שאלות לגבי איך לזהות במדויק את המוקד של חלקי הפעילות האלה, אבל כמו רבים אחרים, ניל מדגיש את הצורך להיות מודע היכן אנו מתכננים למקם תשתית עבור קבע מאחז. אתה לא רוצה שבסיס הירח שלך ייפול בעצמו.
"התוצאות של המאמר הזה, אני מקווה, מצביעות על הצורך ברשת גיאופיזית ירח מודרנית", אומר ווטרס. "מדינות רבות על פני כדור הארץ מעוניינות ללכת לירח, ומעוניינות להישאר שם. זה נתונים חשובים עבור היעדים ארוכי הטווח שלנו על הירח".
לא כולם משוכנעים שצלעות השבר מסבירות את הסוג הזה של רעידות ירח רדודות. "זו רק אחת מההשערות שמנסות להסביר מה באמת גורם לרעידות הירח הרדודות", אומר יוסיו נאקאמורה, פרופסור אמריטוס לגיאופיזיקה באוניברסיטת טקסס באוסטין. "אני מעריך את המאמץ שלהם, אבל אני לא משוכנע שהשערה זו נכונה. יכול להיות שאני טועה, כמובן, אבל יש הרבה בעיות עם מה שהם מציגים כראיה", כולל עומק ההיפו-מרכזים הרדודים של רעידת הירח וההפצה הזמנית של הרעידות. "אנחנו צריכים לחכות עד שנקבל יותר נתונים אמיתיים עם תצפיות נוספות כדי לגלות מה באמת גורם לאירועים הסיסמיים החידתיים האלה", הוא אומר.
אנו עשויים לקבל את התצפיות הללו בקרוב מאוד, אם נאס"א תוכל לעמוד בה המטרה לשנת 2024 להחזיר אסטרונאוטים אל פני הירח. אין ספק שיש לנו הרבה מה ללמוד כשנחזור, ונראה שהירח אינו חסר חיים כמעט כמו שחשבנו פעם.
"אני חושב שיש תפיסה כללית שהירח הוא מקום מת, משעמם", אומר וויליאמס. "וזה לא לגמרי נכון. היינו בירח ועשינו מדע נהדר, אבל עדיין יש הרבה שאנחנו לא יודעים. הירח מתכווץ - לא ממש הבנו את זה עד לאחרונה. זה ענקי. זה מקום הרבה יותר פעיל ומעניין שחשבנו".
