Cutremurele lunii din epoca Apollo dezvăluie că luna poate fi activă din punct de vedere tectonic

Luna poate încă bate cu piciorul.

Zgomotele înregistrate cu zeci de ani în urmă de seismometrele de la locurile de aterizare ale Apollo sunt probabil legate de defecțiunile tinere cartografiate de Lunar Reconnaissance Orbiter al NASA, spun oamenii de știință. Opt dintre aceste cutremure lunare s-au produs pe o rază de 30 de kilometri de falii, stânci în formă de trepte pe scoarța lunară care marchează locurile în care o parte a unei falii s-a împins în sus sau a alunecat în jos. Dacă este adevărată, descoperirea sugerează că Luna continuă să fie activă tectonic astăzi, au raportat cercetătorii online pe 13 mai în Geoștiința naturii.

Știind mai multe despre această activitate, inclusiv unde suprafața Lunii este încă în mișcare, ar putea ajuta oamenii de știință să identifice unde – și unde nu – să aterizeze viitoarele nave spațiale (SN: 24.11.18, str. 14).

Spre deosebire de Pământ, cutremurele lunii nu sunt produse de numeroase plăci tectonice mari care se despart, se ciocnesc sau alunecă una pe lângă alta. În schimb, la fel ca Mercur și Marte, „luna este practic o planetă cu o singură placă”, spune Thomas Watters, un om de știință planetar la Instituția Smithsonian din Washington, DC, care a condus studiul.

Totuși, chiar și obiectele cu o singură placă pot avea cutremure (SN Online: 23.04.19). Pe măsură ce aceste obiecte se răcesc în timp, iar interiorul se contractă, învelișul lor exterior dur, sau litosfera, se comprimă și crăpă. Acea compresie poate produce cutremure. Pe măsură ce interiorul lunii s-a răcit, se crede că raza ei s-a micșorat cu aproximativ 100 de metri. Dar dacă luna este încă activă tectonic astăzi a fost un mister.

În 2010, Watters a condus o echipă care a examinat imagini de la Lunar Reconnaissance Orbiter, lansat în 2009, și a identificat numeroase stânci sinuoase distribuite pe scară largă pe suprafață. Denumite scarpuri lobate, acele caracteristici, de la zeci la câteva sute de metri înălțime, reprezintă falii de împingere, locuri în care suprafața se contractă pe măsură ce luna se răcește. În cele din urmă, echipa a estimat că acele scarpuri nu erau mai vechi de 50 de milioane de ani.

Dar asta a fost doar estimarea maximă, spune Watters. Bănuia că greșelile ar putea fi mult, mult mai tinere.

Așadar, echipa s-a orientat către miile de cutremure lunare detectate între 1969 și 1977 de Experimentul Seismic Pasiv al NASA, constând din patru seismometre instalate de astronauți la locurile de aterizare Apollo. Majoritatea cutremurelor lunare au fost mici și au avut originea adânc în interiorul Lunii. Dar 28 de cutremure au fost mai mari și mai puțin adânci, având originea la doar 200 de kilometri de suprafață. Chiar și atunci, unii oameni de știință au bănuit că cutremurele lunare ar putea fi legate de activitatea tectonică continuă.

„Ei aveau date seismice, dar ceea ce nu aveau erau surse potențiale”, spune Watters. Acum, LRO a furnizat dovezi ale unor defecte abundente, „mii de surse potențiale”.

Vina sinuoasa

Caracteristici precum aflorimentul curbat al unei falii lobate, o stâncă în trepte pe lună (săgeți albe), indică locul în care suprafața lunii se comprimă pe măsură ce interiorul ei se răcește. O nouă cercetare arată că unele dintre aceste caracteristici pot fi foarte recente.

Dar identificarea originii cutremurelor și, eventual, legarea lor cu defecțiunile observate, a fost dificilă, deoarece seismometrele au fost grupate relativ aproape unul de celălalt la locurile de aterizare. Așa că echipa a folosit un program matematic pentru a identifica mai bine epicentrii cutremurelor și apoi a încercat să le cartografieze pe scarp. Epicentrele aflate la mai mult de 30 de kilometri distanță de orice scarp au fost considerate fără legătură.

„Am găsit opt ​​dintre acestea pe o distanță de 30 de kilometri,” spune Watters, potriviri apropiate care sugerează că luna se contractă în continuare activ. „Aceste date sunt vechi de doar 40 de ani”, spune Watters. „Dacă am detectat aceste evenimente de alunecare acum 40 de ani, atunci aceste defecte sunt încă active.” Asta, spune el, trebuie să însemne și că luna are încă multă căldură în interiorul ei.

Cu toate acestea, tiparul defectelor era derutant. O contracție globală a suprafeței Lunii ar trebui să creeze un model aleator de defecte. În schimb, faliile au avut un model distinct: în regiunile ecuatoriale și de latitudine medie, ele au avut tendința de a merge nord-sud. În apropierea polilor, acestea erau orientate est-vest.

Singura altă forță suficient de mare și suficient de apropiată care ar putea acționa puternic asupra Lunii este Pământul. Așadar, echipa a examinat momentul cutremurelor lunii în raport cu poziția Lunii de-a lungul orbitei sale eliptice în jurul Pământului. Oamenii de știință au descoperit, spre surprinderea lor, că 18 dintre cele 28 de cutremure de mică adâncime înregistrate au avut loc atunci când Luna era cea mai îndepărtată de Pământ, numit apogeul ei.

Este contraintuitiv, dar această constatare susține de fapt ideea că Pământul produce stres suplimentar pe Lună, spune Watters. „Stresul este forță asupra unei unități de zonă. Când Luna este la apogeu, unitatea de suprafață pe care acționează Pământul este de fapt mai mare.” Luna încetinește, de asemenea, puțin pe măsură ce atinge apogeul, dând stresului cauzat de schimbările în forța gravitației Pământului mai mult timp pentru a se acumula și făcând cutremurele mai probabile.

„Aș fi fost surprinsă că Luna era activă tectonic dacă m-ai fi întrebat acum 10 ani”, spune geologul planetar din Berlin, Amanda Nahm, de la Institutul de Științe Planetare Arctice. „Cu cât aflăm mai multe despre aceste corpuri mici, cu atât ne dăm seama că sunt mult mai interesante și mai dinamice decât se credea anterior”, spune Nahm, care nu a fost implicat în studiu. „Luna nu mai este considerată „moartă”. ”

Identificarea defectelor active ar putea fi cheia oricăror planuri viitoare pentru o prezență pe termen lung pe Lună. „Nu aș vrea să fiu la 30 de kilometri de una dintre aceste defecte”, spune Watters. Iar gravitația redusă ar putea produce tremurături semnificative chiar și de la un cutremur lunar slab. „Nu va fi nevoie de multă tremurare pentru a te doborî din picioare.”