月球对引力波的响应

一些提议的月球引力波探测器（如月球引力波天线 LGWA）利用月球对引力波（GWs）的响应，将月球转化为引力波天线。月球内部结构、其地球物理环境与宇宙研究之间的深层联系令人着迷，但鉴于我们目前对月球的理解有限，这也使得准确预测月球引力波探测器的科学潜力变得非常困难。自阿波罗计划以来，人们已经开发了月球响应模型，但阿波罗任务期间的地震测量证据表明，这些模型不够好，可能低估了月球对引力波的响应，特别是在十分之一赫兹频段。在本文中，我们将扩展 Freeman Dyson 的半空间模型以包含水平分层地质结构，这使得我们能够进行计算高效的月球引力波响应计算（频率高于 0.1\,Hz），相较于过去使用的简正模模拟。我们分析了结果如何依赖于分层地质模型的几何和弹性参数值，并发现为了解释阿波罗地震观测结果而对地质模型进行的修改可以增强月球对引力波的响应。