Безопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаБезопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаБезопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаЛуна представляет собой исключительный объект для тестовых наблюдений - натурного моделирования многих земных процессов. Амплитуда прилива, возбуждаемого Землей на Лупе, значительно больше, чем Лупой на Земле. Кроме того, многие мешающие факторы на Луне отсутствуют, например ветровые, штормовые и техногенные помехи.
Поэтому ожидалось, что проявление ритмичности в лунной приливной сейсмичности окажется более четким и упорядоченным по сравнению с земной и обнаружить причинно-следственные связи между различными процессами на Луне будет легче, чем на Земле. Приливные лунотрясения многочисленны, они очень слабы и глубокофокусны, их очаги имеют определенное распределение в пространстве и группируются в узких поясах, напоминающих глобальные пояса земной сейсмичности.
Рис. 1.10. СВАН-диаграммы вариаций уровня подземных вод в Китае в 1977 г. (а), 1978-1979 гг. (б) и 1979 г. (в)
Видна большая разница между диаграммами, полученными в разное время. Наибольшие различия имеются для сравнительно длиннопериодных ритмов с периодами 10-15 сут. Различаются амплитуды ритмических процессов (в семь и более раз), степень устойчивости и преобладающие периоды. Процессы с более короткими периодами также различны.
В полусуточном ритме имеют место две полосы. Скорее всего, одна из них обусловлена влиянием вариаций атмосферного давления, а вторая - влиянием приливных сил. Имеются ритмы и более короткие. Удалось также выявить ритмы с периодами 8, 6, 4 и 3 ч. При этом каждый участок времени индивидуален.
Рис. 1.11. СВАН-диаграммы временных рядов количества приливных лунотрясений по данным станций «Аполлон-12», «Аполлон-14»
На диаграммах наблюдаются ритмические составляющие, ранее отмеченные в публикациях - около 200 сут (1.85 циклов/год, 7.5 аномалистических мес), месячный - 27.9 сут (13.1 циклов/год) и полумесячный - 13.5-13.7 сут (26.6-27 циклов/год). Наиболее устойчив по периодам и выдержан во времени месячный цикл (разброс для разных станций 13.1-13.6 циклов/год). На «Апол-лоне-12» в 1971-1972 гг. он менее выражен по амплитуде и размыт по периоду, затем становится уже и интенсивнее.
На «Аполлоне-14» (в 180 км на восток) картина схожая, но не во всем: месячный ритм максимален в 1972-1974 гг. и далее ослабевает в 1975-1976 гг. Полумесячный ритм (26.5-27.1 циклов/год) столь же, а порой и более интенсивен, но менее стабилен во времени и расплывается по периодам. На «Аполлоне-12» он сильнее выражен именно в 1971-1972 гг., когда месячный ослаблен. На всех станциях намечается ослабление сейсмичности в 1974-1975 гг. Длиннопериодный ритм (200 сут) временами слабо прослеживается на «Аполлоне-12» и лишь намечается на «Аполлоне-14».
Впервые выявлен более длиннопериодный («двухгодичный») ритм, хотя и менее интенсивный, неустойчивый во времени и размытый по периодам - 500-900 сут (0.4-0.7 циклов/год). Он приходится на время пониженной сейсмичности. Впервые также выявлены короткопериодные ритмы: декадный (40 циклов/год) и околонедельный (6.7 сут - 53-55 циклов/год).
Нами использован каталог глубокофокусных лунотрясений (каталог НАСА), зарегистрированных четырьмя станциями сети «Аполлон». Станции находились в разных структурно-тектонических регионах: «морском», «переходном» и «континентальном». Исходные данные (временные ряды количества глубокофокусных лунотрясений) включают около 8000 сейсмических событий, зарегистрированных в течение 8 лет. Доказано, что этот тип лунотрясений обусловлен приливными воздействиями, его особенностью является временной режим - ритмические вариации сейсмических параметров.
Анализ спектрально-временных диаграмм по данным станций «Аполлон» показал, что характер вариаций сейсмических параметров на Луне изменяется во времени (рис. 1.11). Среди ритмов особо выделяются приливные. Оказалось, что наблюдаемые ритмы в разное время то соответствуют приливным гармоникам, то не соответствуют. Наблюдаются вариации периодов ритмических составляющих, изменение их амплитуды и даже исчезновение.
В разные промежутки времени лунная среда либо реагирует на приливные воздействия, либо не реагирует. Оба вида реакции справедливы для одного и того же объема, но в разное время. Это позволяет говорить о проявлениях самоорганизации и хаотизации. Имеют место то упорядоченное протекание процессов и их соответствие приливным гармоникам, то наоборот, их хаотизация.
Характеристики ритмов лунной сейсмичности различны для разных частей Луны, т.е. существует неоднородность сейсмического режима в пространстве. Обнаружены различия в характере временных вариаций для станций, расположенных в разных структурно-тектонических регионах Луны, причем в «морской» зоне наиболее полно и выразительно представлены все спектральные особенности лунного сейсмического процесса, а «континентальная» зона наиболее спокойна. Это свидетельствует о неоднородности внутреннего строения Луны и продолжающихся тектонических процессах, различной реакции неоднородных тектонических блоков лунного тела на воздействия.
Причины изменения состояния лунной среды заключаются в изменениях характера воздействий и в свойствах самих объектов - зависимости от внутреннего напряженного состояния и стремлении к порядку и хаосу. Особая роль космических факторов в режиме лунотрясений позволяет использовать отмеченные закономерности при исследовании наведенной сейсмичности Земли. Смена режимов лунной сейсмичности, возможно, связана с десинхронизацией и ресинхронизацией ритмических процессов, вызванной, например, другими лунотрясениями или падением метеоритов. Этот вопрос мы предполагаем далее исследовать.