La Luna trema mentre si restringe, suggeriscono nuove analisi

I dati delle missioni Apollo e Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA suggeriscono che la luna è ancora tettonicamente attiva

Nel 2010, un'analisi delle immagini del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA ha scoperto che la luna si restrinse e si accartocciò mentre il suo interno si raffreddava, lasciando dietro di sé migliaia di scogliere chiamate faglie di spinta sulla superficie lunare.

Una nuova analisi - eseguita da un team di ricercatori tra cui Nicholas Schmerr - un assistente professore di geologia presso l'Università del Maryland - aggiunge a questa scoperta suggerendo che la luna potrebbe ancora ridursi oggi e ancora attivamente producendo terremoti lungo queste falle di spinta.

Questa prominente falla di spinta è una delle migliaia scoperte sulla luna dal Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA. Questi difetti assomigliano a piccole scogliere a forma di scala o scarpate se visti dalla superficie lunare. Le scarpate si formano quando una sezione della crosta lunare (frecce rivolte a sinistra) viene spinta su una sezione adiacente (frecce rivolte a destra) mentre l'interno della luna si raffredda e si restringe. Una nuova ricerca suggerisce che questi guasti potrebbero essere ancora attivi oggi (telaio LROC NAC M190844037LR; NASA / GSFC / Arizona State University / Smithsonian)

Il team ha anche individuato attività geologica come frane e massi caduti. Schmerr afferma: “Abbiamo scoperto che una serie di terremoti registrati nei dati di Apollo è avvenuta molto vicino ai difetti riscontrati nelle immagini LRO.

"È abbastanza probabile che i guasti siano ancora attivi oggi. Spesso non vedi la tettonica attiva in nessun luogo tranne che sulla Terra, quindi è molto eccitante pensare che questi difetti possano ancora produrre terremoti. "

Schmerr e il team hanno progettato un nuovo algoritmo per analizzare nuovamente i dati sismici provenienti da strumenti collocati durante le missioni Apollo della NASA negli anni '60 e '70. Questo nuovo esame ha permesso al team di individuare più accuratamente i dati sulla posizione dell'epicentro per 28 terremoti registrati tra il 1969 e il 1977.

Hanno quindi sovrapposto questi dati di posizione rivisti alle immagini LRO dei guasti di spinta. Hanno scoperto che, sulla base della vicinanza dei terremoti alle falle di spinta, almeno otto delle scosse probabilmente derivavano dalla vera attività tettonica - il movimento delle placche crostali - lungo le falle di spinta. Ciò si oppone agli impatti di asteroidi o ai rumori profondi all'interno della luna precedentemente suggeriti come meccanismo per questa attività.

Sebbene gli strumenti Apollo abbiano registrato il loro ultimo terremoto poco prima che gli strumenti fossero ritirati nel 1977, è probabile che la luna stia ancora vivendo terremoti fino ad oggi - afferma il documento che descrive il lavoro -. La ricerca - scritta da Schmerr - è stata pubblicata sulla rivista Nature Geoscience il 13 maggio 2019.

Misurare i terremoti

Gli astronauti hanno posizionato cinque sismometri sulla superficie della luna durante le missioni Apollo 11, 12, 14, 15 e 16. Il sismometro Apollo 11 ha funzionato solo per tre settimane, ma i quattro strumenti rimanenti hanno registrato 28 bassi sismi lunari - il tipo prodotto da faglie tettoniche - dal 1969 al 1977. Sulla Terra, i terremoti avrebbero variato in grandezza da circa 2 a 5.

L'esperimento sismico passivo è stato il primo sismometro posizionato sulla superficie della Luna. Ha rilevato

Utilizzando le stime di localizzazione riviste dal loro nuovo algoritmo, i ricercatori hanno scoperto che gli epicentri di otto dei 28 terremoti superficiali erano entro 19 miglia dai guasti visibili nelle immagini LRO - abbastanza vicini da consentire al team di concludere che i guasti probabilmente causavano i terremoti.

Schmerr ha condotto uno sforzo per produrre "shake map" derivate da modelli che prevedono dove dovrebbe verificarsi il più forte scuotimento, date le dimensioni dei guasti di spinta.

I ricercatori hanno anche scoperto che sei degli otto terremoti si sono verificati quando la luna era vicino o vicino al suo apogeo - il punto in orbita della luna quando è più lontana dalla Terra. A questo punto, un'ulteriore sollecitazione di marea proveniente dalla gravità terrestre provoca un picco dello stress totale sulla crosta lunare, rendendo più probabile lo slittamento lungo le faglie di spinta.

Thomas Watters, autore principale del documento di ricerca e scienziato senior presso il Center for Earth and Planetary Studies presso la Smithsonian Institution di Washington, afferma: "Pensiamo che sia molto probabile che questi otto terremoti siano stati prodotti da guasti che si sono allentati quando lo stress si è sviluppato quando il la crosta lunare è stata compressa dalla contrazione globale e dalle forze di marea, indicando che i sismometri Apollo hanno registrato la riduzione della luna e la luna è ancora tettonicamente attiva. "

I ricercatori tracciano un'analogia con il processo che trasforma un'uva in uva passa. Proprio come un'uva può raggrinzirsi mentre si asciuga per diventare un'uvetta, anche la luna si increspa mentre il suo interno si raffredda e si restringe. Ma a differenza della buccia flessibile di un'uva, la crosta lunare è fragile, provocando la sua rottura mentre l'interno si restringe. È questa rottura si traduce in guasti alla spinta, in cui una sezione della crosta viene spinta su una sezione adiacente. Questi difetti - ciascuno alto circa decine di metri e lungo pochi chilometri - assomigliano a piccole scogliere a forma di scala se visti dalla superficie lunare.

L'LRO ha immaginato più di 3.500 scarpate di faglia sulla luna da quando ha iniziato l'attività nel 2009 - con alcune di queste immagini che mostrano frane o massi sul fondo di chiazze relativamente luminose sui pendii delle scarpate di faglia o sul terreno vicino. Mentre gli agenti atmosferici scuriscono gradualmente il materiale sulla superficie lunare, le aree più luminose indicano regioni che sono appena esposte a un evento come un terremoto.

Altre immagini di guasti LRO mostrano tracce fresche dalle cadute di massi, il che suggerisce che i terremoti hanno fatto rotolare questi massi lungo i pendii della scogliera. Queste tracce sarebbero state cancellate relativamente rapidamente, in termini di tempo geologico, dalla costante pioggia di impatti di micrometeoroidi sulla luna. Con quasi un decennio di immagini LRO già disponibili e altre in arrivo nei prossimi anni, il team intende confrontare le immagini di specifiche regioni di faglia di epoche diverse per cercare nuove prove dei recenti terremoti.

Schmerr aggiunge: “Per me, questi risultati sottolineano che dobbiamo tornare sulla luna. Abbiamo imparato molto dalle missioni Apollo, ma in realtà hanno solo graffiato la superficie. ”

Conclude: "Con una rete più ampia di sismometri moderni, potremmo fare passi da gigante nella nostra comprensione della geologia della luna. Ciò fornisce alcuni frutti molto promettenti per la scienza in una futura missione sulla luna. "

Ricerca originale: "Attività sismica superficiale e giovani difetti di spinta sulla Luna", Thomas Watters, Renee Weber, Geoffrey Collins, Ian Howley, Nicholas Schmerr e Catherine Johnson, sono stati pubblicati sulla rivista Nature Geoscience il 13 maggio 2019. http: / /dx.doi.org/10.1038/s41561-019-0362-2

Originariamente pubblicato su Scisco Media