В рамках программы «Аполлон» астронавты разместили на поверхности Луны первые сейсмографы для изучения лунотрясений и определения их частоты и интенсивности. По прошествии пятидесяти лет после получения данных о сейсмической активности Луны, исследователи вновь проанализировали их, устранили помехи и пересмотрели оценки сейсмической активности. В результате выяснилось, что приборы зафиксировали не 13 тысяч лунотрясений, как предполагалось ранее, а почти в три раза больше. При этом было обнаружено значительное количество слабых толчков, сконцентрированных в северном полушарии Луны.
Ближайшим к Земле космическим объектом является Луна — наш единственный естественный и достаточно крупный спутник. Луна занимает важное положение на небе, оказывает влияние на земную жизнь, вызывая приливы в океанах, изучение этого языка представляется наиболее простым и доступным, а в дальнейшем, возможно, и позволит человеку овладеть им и применять на практике.
Это также единственное другое пространство, где побывал человек. Полеты к Марсу, который представляется более вероятной целью, пока что остаются лишь смелыми планами. В настоящее время исследования Луны с использованием посадочных модулей переживают возрождение, хотя и раньше, в эпоху «космической гонки», ученые из разных стран уделяли ей значительное внимание».
В 1961—1972 годах в рамках программы «Аполлон» NASA были созданы и запущены к Луне десять пилотируемых космических кораблей предоставили возможность получить значительные знания о геологии спутника, его прошлом и настоящем. Помимо прочего, астронавты установили на поверхности Луны сейсмографы двух типов: для регистрации трехмерного распространения сейсмических волн с продолжительным периодом и для фиксации более быстрых толчков.
Наше понимание лунотрясений до настоящего времени основывалось только на информации, полученной от первых приборов, поскольку сейсмографы, фиксирующие колебания короткой продолжительности, в основном регистрировали посторонние шумы. Эти помехи были вызваны значительными температурными колебаниями, типичными для лунных суток, а также особенностями радиосвязи того времени. Использовать технологии прошлого для расшифровки этих данных было невозможно – ранее никто даже не предпринимал попыток.
Занялся решением этой задачи японско-французский сейсмолог Кэйсукэ Онодэра, который только что доложил о своих результатах на Конференции по наукам о Луне и планетах в США (Lunar and Planetary Science Conference) и подготовил по ним статью для журнала Journal of Geophysical Research. Японец проанализировал оцифрованные архивные данные миссии «Аполлон», которые изначально были записаны на 12 000 катушек магнитной ленты. Для этого не потребовались сложные алгоритмы, основанные на искусственном интеллекте; он применил стандартные методы снижения шума, аналогичные тем, что используются в наушниках. Они позволяют вычитать скользящее среднее значение и, таким образом, извлекать полезный сигнал из помех.
Благодаря трехмесячной кропотливой работе Онодера удалось отсеять 30 тысяч фрагментов записей, которые он классифицировал как потенциальные лунотрясения. В результате японец идентифицировал 22 тысячи новых толчков, которые расширили базу данных, включавшую 13 тысяч ранее зафиксированных сейсмических колебаний, полученных с помощью «долгопериодических» сейсмографов. Таким образом, сейсмоактивность Луны оказалась втрое выше, чем считали ранее.
Судя по представленным данным о лунотрясениях, большинство из них – это слабые колебания, вызванные падением метеоритов или небольших астероидов, а также сейсмические события с глубоким очагом, которые регулярно происходят из-за приливных воздействий и близости к Земле. Однако объяснить 46 случаев сейсмической активности на небольшой глубине (приблизительно 10 километров) оказалось сложнее. По мнению автора исследования, эти 74 зарегистрированных лунотрясения ставят под сомнение современные представления о внутреннем устройстве Луны.
Интереным фактом является неожиданное преобладание слабых лунотрясений над сильными по частоте возникновения. Подобная пропорция наблюдается и для толчков, связанных с внутренними процессами в отдельных тектонических плитах на Земле. При этом большая часть поверхностных лунотрясений была зарегистрирована сейсмостанцией «Аполлона-15», которая совершила посадку ближе других к северному полюсу Луны. Вероятно, именно в этой области сейсмическая активность наиболее высока — это соответствует данным о близко расположенных к поверхности магматических слоях в северном полушарии Луны. Остается выяснить, каким образом давно застывшая магма может по-прежнему вызывать лунотрясения.
Предполагается, что результаты исследований Онодэры позволят подтвердить, опровергнуть или более точно объяснить цели запланированной на будущий год экспедиции NASA, предназначенная для транспортировки новых сейсмографов на поверхность Луны.