La Luna se está encogiendo a medida que su interior se enfría y se vuelve más delgado en más de 150 pies (50 metros) en los últimos cientos de millones de años. Al igual que una uva se arruga cuando se reduce a una pasa, la Luna se arruga al encogerse. A diferencia de la piel flexible de una uva, la corteza superficial de la Luna es frágil, por lo que se rompe a medida que la Luna se encoge, formando “fallas de empuje” donde una sección de corteza se empuja hacia arriba sobre una parte vecina.
“Nuestro análisis proporciona la primera evidencia de que estas fallas aún están activas y probablemente producen terremotos lunares a medida que la Luna continúa enfriándose y disminuyendo gradualmente”, dijo Thomas Watters, científico principal del Centro para Estudios Planetarios y de la Tierra en el Centro Nacional de Aire y Espacio del Museo Smithsoniano en Washington. “Algunos de estos terremotos pueden ser bastante fuertes, alrededor de cinco en la escala de Richter”.
Esta visualización del escarpe de Lee Lincoln se crea a partir de las fotografías y el mapeo de elevación de Lunar Reconnaissance Orbiter. La escarpa es una cresta o paso bajo de unos 80 metros de altura y se extiende de norte a sur a través del extremo occidental del valle de Taurus-Littrow, el sitio del alunizaje de la Luna del Apolo 17. El escarpe marca la ubicación de una falla de empuje de ángulo bajo relativamente joven. La tierra al oeste de la falla fue forzada hacia arriba y sobre el lado este cuando la corteza lunar se contrajo. En un artículo de Mayo de 2019 publicado en Nature Geoscience, Thomas Watters y sus coautores proporcionan evidencia de que esta falla y otras similares todavía están activas y producen terremotos lunares en la actualidad.
Créditos: NASA / Goddard / SVS / Ernie Wright
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Estas escarpas de falla se asemejan a pequeños acantilados con forma de escalones cuando se ven desde la superficie lunar, generalmente a decenas de metros (metros) de altura y se extienden por unas pocas millas (varios kilómetros). Los astronautas Eugene Cernan y Harrison Schmitt tuvieron que zigzaguear su vehículo lunar sobre el acantilado de la escarpa de falla Lee-Lincoln durante la misión Apollo 17 que aterrizó en el valle de Taurus-Littrow en 1972.
Esta es una vista del valle Taurus-Littrow tomada por la nave espacial “Lunar Reconnaissance Orbiter” de la NASA.
El valle fue explorado en 1972 por los astronautas de la misión Apollo 17 Eugene Cernan y Harrison Schmitt.
Tuvieron que zigzaguear su vehículo lunar sobre el acantilado de la escarpa de falla Lee-Lincoln que atraviesa este valle.
Créditos: NASA / GSFC / Arizona State University
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Watters es el autor principal de un estudio que analizó datos de cuatro sismómetros colocados en la Luna por los astronautas del Apolo, utilizando un algoritmo o programa matemático, desarrollado para localizar ubicaciones de sismos detectadas por una red sísmica dispersa. El algoritmo dio una mejor estimación de las ubicaciones del terremoto lunar. Los sismómetros son instrumentos que miden el temblor producido por los terremotos, registrando el tiempo de llegada y la fuerza de varias olas de terremotos para obtener un estimado de ubicación, llamado epicentro. El estudio fue publicado el 13 de mayo en Nature Geoscience.
Los astronautas colocaron los instrumentos en la superficie lunar durante las misiones Apolo 11, 12, 14, 15 y 16. El sismómetro Apollo 11 operó solo durante tres semanas, pero los cuatro restantes registraron 28 terremotos lunares poco profundos, del tipo que se espera que se produzcan por estas fallas, desde 1969 hasta 1977. Los temblores oscilaron entre aproximadamente 2 y aproximadamente 5 en la escala de Richter.
Usando las estimaciones de ubicación revisadas del nuevo algoritmo, el equipo encontró que ocho de los 28 terremotos poco profundos estaban a 30 kilómetros (18.6 millas) de las fallas visibles en las imágenes lunares. Esto es lo suficientemente cerca como para atribuir tentativamente los terremotos a las fallas, ya que el modelado por el equipo muestra que esta es la distancia sobre la cual se espera que se produzca una fuerte sacudida, dado el tamaño de estas escarpas de fallas. Además, el nuevo análisis encontró que seis de los ocho terremotos ocurrieron cuando la Luna estaba en su apogeo o cerca de él, el punto más alejado de la Tierra en su órbita. Aquí es donde la tensión de marea adicional de la gravedad de la Tierra provoca un pico en la tensión total, lo que hace más probables los eventos de deslizamiento a lo largo de estas fallas.
Este prominente escarpe de fallas de empuje del lóbulo lunar es uno de los miles descubiertos en las imágenes de la Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC). La escarpa o acantilado de falla es como un escalón en el paisaje lunar (flechas blancas que apuntan a la izquierda) que se forma cuando la corteza cercana a la superficie se presiona, se rompe y se empuja hacia arriba a lo largo de una falla cuando la Luna se contrae. Los campos de cantos rodados, parches de tierra relativamente brillante o regolito, se encuentran en la cara de la escarpa y en la parte posterior de la escarpa (lado alto de la escarpa, flechas que apuntan hacia la derecha).
Imagen LROC NAC marco M190844037LR.
Créditos: NASA / GSFC / Arizona State University / Smithsonian
“Creemos que es muy probable que estos ocho temblores se produjeran debido a fallas que se deslizaban a medida que se acumulaba el estrés cuando la corteza lunar se comprimía por la contracción global y las fuerzas de marea, lo que indica que los sismómetros de Apollo registraron que la Luna se está reduciendo y la Luna aún está tectónicamente activa”. dijo Watters. Los investigadores realizaron 10.000 simulaciones para calcular la posibilidad de que una coincidencia produjera tantos terremotos cerca de las fallas en el momento de mayor estrés. Ellos encontraron que es menos del 4 por ciento. Además, mientras que otros eventos, como los impactos de meteoroides, pueden producir terremotos, producen una firma sísmica diferente a los terremotos producidos por eventos de falla.
Otra evidencia de que estas fallas están activas proviene de imágenes altamente detalladas de la Luna realizadas por el satélite “Lunar Reconnaissance Orbiter” (LRO) de la NASA . La cámara del orbitador de reconocimiento lunar (LROC ha fotografiado más de 3.500 escarpas de la falla. Algunas de estas imágenes muestran deslizamientos de tierra o rocas en la parte inferior de parches relativamente brillantes en las laderas de escarpas de fallas o terrenos cercanos. La intemperie causada por la radiación solar y el espacio oscurece gradualmente el material en la superficie lunar, por lo que las áreas más brillantes indican regiones que están recién expuestas al espacio, como se esperaba si un terremoto reciente en la Luna enviara material deslizándose por un acantilado. Ejemplos de campos de rocas nuevas se encuentran en las pendientes de un escarpe de fallas en el grupo de Vitello y ejemplos de posibles características brillantes se asocian con fallas que ocurren cerca de los cráteres Gemma Frisius C y Mouchez L. Otras imágenes de fallas de LROC muestran pistas de caídas de rocas, que se esperaría si la falla se resbalara y el terremoto resultante enviara rocas rodando por la pendiente del acantilado. Estas huellas son la evidencia de un terremoto reciente porque deben borrarse con relativa rapidez, en escalas de tiempo geológicas, por la lluvia constante de los impactos de micrometeoroides en la Luna. Las huellas de rocas cercanas a fallas en la cuenca de Schrödinger se han atribuido a las recientes caídas de rocas inducidas por sacudidas sísmicas.
El valle de Taurus-Littrow y la ubicación del lugar de aterrizaje del Apolo 17 (asterisco).
Cortando a través del valle, justo por encima del lugar de aterrizaje, está el escarpe de falla de Lee-Lincoln.
El movimiento por la falla fue la fuente probable de numerosos terremotos en la Luna que desencadenaron eventos en el valle.
1) Grandes desprendimientos de tierra en las laderas del macizo sur cubrían rocas y polvo (regolito) relativamente brillantes sobre y sobre el escarpe de Lee-Lincoln.
2) Los cantos rodados rodaron por las laderas del macizo norte dejando huellas o canales estrechos en el regolito en las laderas del macizo norte.
3) Deslizamientos de tierra en las laderas del sureste de las Colinas Esculpidas.
Créditos: NASA / GSFC / Arizona State University / Smithsonian
Además, uno de los epicentros revisados del terremoto en la Luna está a solo 13 kilómetros (8 millas) del escarpe de Lee-Lincoln, atravesado por los astronautas del Apolo 17. Los astronautas también examinaron rocas y pistas de rocas en la pendiente del macizo norte cerca del lugar de aterrizaje. Un gran desprendimiento de tierra en el macizo sur que cubría el segmento sur de la escarpa de Lee-Lincoln es una prueba más de posibles terremotos en la Luna generados por eventos de falla.
“Es realmente extraordinario ver cómo los datos de hace casi 50 años y de la misión LRO se combinaron para mejorar nuestra comprensión de la Luna, al tiempo que sugieren dónde deberían ir las misiones futuras al estudio de los procesos interiores de la Luna”, dijo John Keller, científico del proyecto LRO. del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland .
Dado que LRO ha estado fotografiando la superficie lunar desde 2009, el equipo desea comparar imágenes de regiones de fallas específicas de diferentes épocas para ver si hay evidencia de actividad reciente de terremotos lunares. Además, “Establecer una nueva red de sismómetros en la superficie lunar debería ser una prioridad para la exploración humana de la Luna, tanto para aprender más sobre el interior de la Luna como para determinar la cantidad de peligro presente en un terremoto”, dijo la coautora Renee Weber., una Sismóloga Planetaria en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama.
La Luna no es el único mundo en nuestro Sistema Solar que experimenta cierta contracción con la edad. Mercurio tiene enormes fallas de empuje, de hasta 600 millas (1,000 kilómetros) de largo y más de una milla (3 kilómetros) de altura, que son significativamente más grandes en relación con su tamaño que las de la Luna, lo que indica que se redujo mucho más que la Luna. Dado que los mundos rocosos se expanden cuando se calientan y se contraen a medida que se enfrían, las grandes fallas de Mercurio revelan que es probable que hubo suficiente calor como para estar completamente fundido después de su formación. Los científicos que intentan reconstruir el origen de la Luna se preguntan si le sucedió lo mismo a la Luna o si, en cambio, solo estaba parcialmente fundida, tal vez con un océano de magma sobre un interior profundo que se calienta más lentamente. El tamaño relativamente pequeño de las escarpas de la falla de la Luna está en línea con la contracción más sutil que se espera de un escenario parcialmente fundido.
La NASA enviará a la primera mujer y al siguiente hombre a la Luna para el año 2024 . Estos astronautas estadounidenses tomarán un sistema de aterrizaje humano desde la Puerta de Enlace en órbita lunar y aterrizarán en el Polo Sur lunar. La agencia establecerá misiones sostenibles para el 2028, luego tomaremos lo que aprendamos sobre la Luna e iremos a Marte.
Esta investigación fue financiada por el proyecto LRO de la NASA, con el apoyo adicional del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá. LRO es administrado por el Centro Goddard de la NASA para la Dirección de Misiones Científicas en la sede de la NASA en Washington, DC. El LROC es administrado por la Universidad Estatal de Arizona en Tempe.
Fuente:
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland, (GSFC).
Artículo original: “Shrinking Moon May Be Generating Moonquakes“.
Bill Steigerwald / Nancy Jones. May 13, 2019.
Material relacionado:
Hace miles de millones de años, la Luna formó vastas cuencas llamadas “mares”. Los científicos han asumido durante mucho tiempo que estas cuencas estaban muertas, aún en lugares donde la última actividad geológica ocurrió mucho antes de que los dinosaurios vagaran por la Tierra.
Pero un estudio de más de 12,000 imágenes revela que al menos un mar lunar ha estado agrietándose y cambiando tanto como otras partes de la Luna, e incluso puede que lo esté haciendo hoy. El estudio se suma a la creciente comprensión de que la Luna es un mundo que cambia activamente, según lo describe el siguiente artículo:
Study Finds New Wrinkles on Earth’s Moon. Andrew Good. Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. Last updated: May 14, 2019.
La contracción por enfriamiento es un fenómeno que también se observó anteriormente en Mercurio con las imágenes de la Misión MESSENGER y de forma mucho más espectacular que en la Luna, según lo presenta el siguiente artículo:
Shrinking Mercury is all it’s cracked up to be. The Conversation. October 13, 2016.
El posible origen de los terremotos profundos en la Luna:
Moon’s tidal stress likely responsible for causing deep moonquakes, new study confirms. Madeleine Jepsen. Blogosphere, American Geophysical Union. Aug. 30, 2017.
Sobre la Misión Apolo 17:
Sobre la Misión Apollo 17, la NASA dedica una Página a la misma donde encontrarás una cantidad de recursos:
Apollo 17. NASA.
Una descripción completa, en detalle de la Misión Apolo 17, la ofrece:
Videos:
Los datos de los sismómetros lunares de la era de Apolo y del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA muestran que la luna se está reduciendo gradualmente a medida que se enfría, y con la ayuda de la fuerza gravitacional de la Tierra, esto genera terremotos regularmente en la Luna incluso hoy en día, según lo documenta el siguiente reporte:
Our moon is shrinking and generating regular moonquakes. ThePrint. May 15, 2019.
Sobre la Misión Apolo 17 :
Entre 1968 y 1972, la NASA envió con éxito a 24 hombres a donde no había habido seres humanos antes ni después. La misión final, Apollo 17, voló en diciembre de 1972 y cerró el capítulo final en el triunfante programa Apolo de la NASA. La siguiente documental en dos partes, “La Experiencia de Apolo 17” es un tributo emotivo, informativo e inspirador al espíritu de la exploración humana y los últimos pasos de la humanidad en la Luna:
The Apollo Experience: Apollo 17 – Part One.
The Apollo Experience: Apollo 17 – Part Two
La siguiente documental es una reseña de la Misión Apolo 17, en Español:
Apolo 17: Sobre los Hombros de Gigantes
Una representación comentada del aterrizaje del Apolo 17 en la Luna con leyendas para explicar las diversas etapas del descenso, que es parte de la colección de “Apollo Flight Journal”, Apollo 17:
Apollo 17 – Apollo Flight Journal.
