Na pierwszy rzut oka Księżyc wygląda jak geologiczny emeryt: spokojny, poszarzały, bez wulkanów, płyt tektonicznych i spektakularnych kataklizmów. Ale to tylko pozory. Choć nie ma tam trzęsień ziemi w ziemskim stylu, Księżyc potrafi zadrżeć — i to całkiem wyraźnie. Naukowcy nazywają te zjawiska trzęsieniami Księżyca, czyli moonquakes. Ich natura jest zupełnie inna niż na Ziemi, a to czyni je jeszcze ciekawszymi.
Księżyc bez płyt, ale nie bez wstrząsów
Na Ziemi trzęsienia są skutkiem ruchu płyt tektonicznych, które powoli, lecz nieustępliwie ścierają się, rozjeżdżają lub podsuwają jedna pod drugą. Księżyc takiego mechanizmu nie ma. Jego wnętrze jest znacznie chłodniejsze, a litosfera gruba i sztywna. Brak tektoniki nie oznacza jednak braku naprężeń.
Księżyc wciąż reaguje na siły zewnętrzne: grawitację Ziemi, gwałtowne zmiany temperatury oraz nieustanny kosmiczny ostrzał meteoroidami. Każdy z tych czynników potrafi wywołać drgania rejestrowalne przez czułe instrumenty sejsmiczne.
Apollo i sejsmometry
Pierwsze, twarde dowody na istnienie księżycowej sejsmiczności przyniosły misje programu Apollo. W latach 1969–1972 astronauci zainstalowali na powierzchni Księżyca sieć sejsmometrów, które działały nieprzerwanie aż do 1977 roku.
W efekcie zarejestrowano kilka tysięcy zdarzeń sejsmicznych. Dane te ostatecznie pogrzebały mit Księżyca jako martwego, całkowicie zastygłego globu. Okazało się, że jego wnętrze — choć stare i chłodne — nadal „pracuje”.
Cztery oblicza trzęsień Księżyca
Analiza zapisów sejsmicznych ujawniła, że moonquakes nie są jednorodne. Naukowcy wyróżniają kilka ich typów, różniących się przyczyną, głębokością i charakterem drgań.
Głębokie trzęsienia pływowe
Najczęstsze są tzw. głębokie trzęsienia pływowe. Ich ogniska znajdują się nawet 700–900 km pod powierzchnią. Powstają w wyniku cyklicznych naprężeń grawitacyjnych wywoływanych przez Ziemię. Księżyc jest przez nią dosłownie „ugniatany” podczas ruchu orbitalnego, a te regularne deformacje prowadzą do powtarzalnych wstrząsów, niemal zsynchronizowanych z jego obiegiem.
Płytkie trzęsienia – rzadkie, ale groźne
Znacznie rzadsze, lecz znacznie silniejsze są płytkie trzęsienia Księżyca. Ich magnituda może sięgać około 5, co w warunkach ziemskich oznaczałoby wyraźnie odczuwalne wstrząsy. Co więcej, drgania potrafią trwać niezwykle długo — nawet kilkadziesiąt minut.
Dlaczego tak długo? Ponieważ księżycowe skały są zimne, suche i bardzo sztywne. Brakuje w nich mechanizmów szybkiego tłumienia energii, takich jak ciepło czy obecność wody. Fale sejsmiczne zamiast wygasać, wielokrotnie odbijają się w jego wnętrzu, niczym dźwięk w kamiennej katedrze.
Trzęsienia termiczne
Na Księżycu dzień i noc to ekstremalne doświadczenie. W ciągu dnia powierzchnia nagrzewa się do ponad +120°C, by nocą spaść nawet do −170°C. Tak gwałtowne zmiany temperatury powodują rozszerzanie i kurczenie się skał, ich pękanie oraz serie drobnych wstrząsów. Najczęściej występują one w okolicach wschodu i zachodu Słońca.
Uderzenia meteoroidów
Brak atmosfery oznacza brak ochrony. Nawet niewielkie meteoroidy bez przeszkód uderzają w powierzchnię Księżyca, przekazując energię do jego wnętrza i generując wyraźne sygnały sejsmiczne. Dla sejsmologów to wręcz naturalne eksperymenty — pozwalają badać strukturę skorupy i płaszcza.
Czy Księżyc jest bezpieczny dla przyszłych baz?
Choć Księżyc pozostaje znacznie spokojniejszy niż Ziemia, niektóre płytkie trzęsienia mogłyby stanowić realne zagrożenie dla przyszłej infrastruktury. Dlatego programy powrotu na Srebrny Glob, w tym inicjatywa Artemis, zakładają instalację nowoczesnych sejsmometrów.
Ich zadaniem będzie nie tylko monitorowanie aktywności sejsmicznej, ale także dokładniejsze poznanie budowy wnętrza Księżyca i ocena ryzyka dla stałych baz oraz instalacji technicznych.
Księżyc, który wciąż ma coś do powiedzenia
Księżyc to chłodny, sztywny glob, który wciąż reaguje na grawitację Ziemi, uderzenia meteoroidów i ekstremalne warunki termiczne. Jego drgania są zapisem długiej, skomplikowanej historii wnętrza — historii, której jeszcze nie potrafimy w pełni odczytać. A skoro nawet pozornie spokojny Księżyc potrafi zadrżeć, to trudno się dziwić, że Ziemia wciąż nas fascynuje. I nie przestaje nas kręcić.
Zdjęcie w zajawce: eksperymenty sejsmiczne na Księżycu podczas jednej z misji Apollo. Fot. NASA
