NASA ได้นำตัวอย่างหินจากดวงจันทร์ที่เก็บจากภารกิจอะพอลโล 17 มาวิเคราะห์เพื่อหาช่วงเวลาและความรุนแรงของแผ่นดินไหวควบคู่กับข้อมูลจากยาน Lunar Reconnaissance Orbiter เพื่อตามหารอยเลื่อนบนพื้นผิวของดวงจันทร์ที่อาจจะยังมีพลังและสร้างแผ่นดินไหวที่สามารถก่อความเสียหายอันใหญ่หลวงให้กับโครงการสำรวจดวงจันทร์ได้

สิ่งที่เราเรียนรู้จากดวงจันทร์มากกว่า 50 ปีที่ผ่านมาจากโครงการอะพอลโลคือ ดวงจันทร์ยังคงมีปรากฏการณ์แผ่นดินไหวอยู่ และจากการศึกษาหลาย ๆ ครั้งที่ผ่านมาก็เห็นตรงกันว่าแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์สามารถนับว่าเป็นภัยอันตรายที่ร้ายแรงต่อการสำรวจพื้นผิวของดวงจันทร์ของมนุษย์มากกว่าที่คิด

ภาพถ่ายบริเวณแอ่ง Taurus-Littrow ที่ได้จากยาน LRO โดยจะมองเห็น รอยเลื่อน Lee-Lincoln เป็นเส้นอย่างชัดเจนและตำแหน่งกากบาทคือตำแหน่งของก้อนหินที่ถูกเก้บกลับมา ภาพจาก NASA

แผ่นดินไหวของดวงจันทร์ในปัจจุบันนั้นเกิดจากการเย็นตัวของแกนกลางดวงจันทร์ เมื่อไร้ซึ่งพลังงานความร้อนภายในเนื้อดวงจันทร์แล้ว หินหลอมเหลวที่เคยร้อนและขยายตัวก็สูญเสียความร้อนและหดตัวลง การหดตัวนี้ทำให้เกิดรอยเลื่อนบนพื้นผิวของดวงจันทร์ขึ้นมา และทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนจากการที่พื้นผิวแตกหักจากการที่พื้นผิวสูญเสียความแข็งแรงเนื่องจากการหดตัวของพื้นผิว ในช่วงระหว่างปี 1969 ถึง 1977 เครือข่ายเครื่องวัดแผ่นดินไหวที่นักบินอวกาศโครงการอะพอลโลติดตั้งบนพื้นผิวดวงจันทร์สามารถบันทึกแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์ได้นับพันครั้ง

แม้ในความเป็นจริงแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์จะเกิดขึ้นไม่บ่อยเหมือนกับบนโลกและความรุนแรงของแผ่นดินไหวก็ยังน้อยกว่าแมกนิจูด 5.0 แตกต่างจากบนโลกที่ความรุนแรงสามารถสูงได้ถึงแมกนิจูด 9.0 แต่สิ่งหนึ่งที่แผ่นดินไหวของดวงจันทร์นั้นเป็นที่กังวลของนักวิทยาศาสตร์เป็นเพราะแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์นั้นสามารถสั่นได้นานถึงหลายชั่วโมง แตกต่างจากบนโลกที่การสั่นสะเทือนอยู่ได้ไม่กี่นาที สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นเพราะว่าบนดวงจันทร์ไม่มีน้ำที่เป็นของเหลวและชั้นบรรยากาศที่ดูดซับแรงสั่นสะเทือน ทำให้การสั่นสะเทือนอยู่ได้นานกว่าบนโลก แม้แผ่นดินไหวจะมีขนาดเล็กแต่ระยะเวลาที่ยาวนานก็ทำความเสียหายต่อโครงสร้างของยานอวกาศและอาคารบนพื้นผิวของดวงจันทร์ได้อย่างแน่นอน

ภาพ Slipher Crater ที่เป็นแนวสันเขาสูง 20 เมตรจากพื้นผิวซึ่งคาดว่าแนวสันเขาเกิดจากแนวรอยเลื่อนและแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์ ภาพจาก NASA

การศึกษาใหม่จาก NASA ได้นำข้อมูลภาพถ่ายพื้นผิวของยาน Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) มาตามหารอยเลื่อนบนพื้นผิวของดวงจันทร์ร่วมกับหลักฐานก้อนหินที่ถูกเก็บมาจากโครงการอะพอลโล 17 เพื่อนำมาศึกษาช่วงเวลาของแผ่นดินไหวและคาบการเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละรอยเลื่อน

ภารกิจอะพอลโล 17 เป็นภารกิจสุดท้ายในโครงการอะพอลโลและเป็นครั้งแรกที่มีนักธรณีวิทยาขึ้นไปสำรวจพื้นผิวของดวงจันทร์ร่วมด้วย ซึ่งหินก้อนหนึ่งที่เก็บมานั้นคาดว่าน่าจะเป็นหินที่แตกหักและหล่นลงมาจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่รุนแรงมากในอดีต ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณปริมาณรังสีเพื่อนำมาวิเคราะห์ช่วงเวลาของการแตกหักได้ เนื่องจากก่อนการแตกหัก เนื้อของหินด้านในจะไม่เคยได้รับรังสีเลย แต่หลังจากแตกหักออกมา เนื้อที่เคยอยู่ด้านในจะได้รับรังสีปริมาณสูงจากดวงอาทิตย์อย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อนเมื่อเทียบกับด้านอื่น ๆ ทำให้เราสามารถคำนวณช่วงเวลาที่แน่นอนที่หินก้อนนี้เกิดแตกหักได้

ข้อมูลจากยาน LRO ระบุว่าแนวรอยเลื่อนที่ทำให้หินก้อนนี้แตกหักและหลุดออกมาจากหินก้อนเดิม คือบริเวณรอยเลื่อนลี-ลินคอล์น (Lee-Lincoln) ในหุบเขาทอรัส-ลิทโทรว์ (Taurus-Littrow) จากการศึกษาการกลิ้งของก้อนหินและแผ่นดินถล่มที่น่าจะเกิดจากแรงสั่นสะเทือนพบว่า แผ่นดินไหวที่ทำให้หินก้อนนี้หักและกลิ้งออกมาได้นั้นน่าจะเกิดจากบนดวงจันทร์ขนาดแมกนิจูด 3.0 (ใกล้เคียงกับแผ่นดินไหวขนาดเล็กบนโลก) และคาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นที่รอยเลื่อนนี้ประมาณทุก ๆ 5.6 ล้านปี

ภาพถ่ายนักบินอวกาศ Harrison H. Schmitt กำลังทำการเก็บตัวอย่างหินทีคาดว่ามีอายุประมาณ 28.5 ล้านปี ที่คาดว่าเกิดการแตกหักจากแผ่นดินไหวบริเวณรอยเลื่อน Lee-Lincoln ภาพจาก NASA.jpg

การศึกษาเลื่อนลี-ลินคอล์นมีรอยเลื่อนคล้ายกับรอยเลื่อนนี้อีกหลาย ๆ แห่งที่มีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นในตลอดช่วงหลายล้านปีที่ผ่านมา ซึ่งหมายความว่าจะมีแผ่นดินไหวที่พร้อมจะเกิดขึ้นได้อีกหลายครั้งในอนาคตอีกแน่นอน

การศึกษาแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์เป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญต่อการเลือกตำแหน่งลงจอดและการออกแบบโครงสร้างของอาคารและยานอวกาศที่จะไปลงจอดบนดวงจันทร์ ซึ่ง NASA เองมีแผนที่จะส่งยานอวกาศที่ติดตั้งเครื่องมือวัดแผ่นดินไหวไปกับยานอวกาศเพื่อลงจอดบริเวณด้านไกลของดวงจันทร์เพื่อเริ่มต้นการวัดแผ่นดินไหวที่ด้านไกลของดวงจันทร์เป็นครั้งแรกผ่านภารกิจ CLPS (Commercial Lunar Payload Services)

นอกจากนี้ NASA กำลังพัฒนาอุปกรณ์ที่ชื่อว่า Lunar Environment Monitoring Station เพื่ออาจนำขึ้นบินในภารกิจ Artemis III ไปยังบริเวณขั้วใต้ เพื่อใช้ประเมินความเสี่ยงจากแรงสั่นสะเทือนสำหรับภารกิจมนุษย์และหุ่นยนต์ในอนาคต

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

NASA ใช้ข้อมูลยาน LRO ตัวอย่างหินดวงจันทร์จากอะพอลโลศึกษาแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์