Cada mañana y tarde, como un reloj, la superficie de la luna tiembla con pequeños «temblores lunares». Ahora, un nuevo análisis de la actividad sísmica en la Luna ha caracterizado estos eventos y ha descubierto que algunos de ellos no son lo que parecen.
La nueva investigación se titula «Caracterización y catalogación de terremotos lunares térmicos utilizando algoritmos basados en frecuencia y descenso de gradiente estocástico» y se publicó en el Journal of Geophysical Research—Planets el 5 de septiembre.
Sin una atmósfera que la aísle, la luna experimenta una variación drástica de temperatura, desde hasta 250 °F durante el pico del día hasta -208 °F durante la noche. Estas oscilaciones extremas hacen que la superficie de la luna se expanda cuando hace calor y se contraiga cuando hace frío, y este movimiento provoca pequeñas sacudidas y grietas cerca de la superficie llamadas terremotos lunares térmicos.
En la década de 1970, los astronautas de la misión Apolo 17 colocaron una serie de tres sismómetros en la luna que podían medir los terremotos térmicos lunares. Los sismómetros recogieron datos durante un período de ocho meses, desde octubre de 1976 hasta mayo de 1977. Los datos permanecieron prácticamente intactos hasta hace poco. En el nuevo estudio, estos datos sísmicos lunares se han vuelto a analizar con técnicas modernas como el aprendizaje automático.
Dirigida por Francesco Civilini, un reciente postdoctorado de Caltech, la investigación muestra que los terremotos lunares térmicos ocurren con una regularidad precisa, todas las tardes cuando el sol abandona su posición máxima en el cielo y la superficie de la luna comienza a enfriarse. Pero el modelo de aprendizaje automático del estudio también detectó firmas adicionales de actividad sísmica por la mañana que parecían diferentes de los terremotos lunares de la tarde. Sorprendentemente, después de todo resultaron no ser terremotos lunares térmicos.
Los investigadores pudieron triangular la fuente del temblor y descubrieron que los temblores de la mañana en realidad provenían de la base del módulo de aterrizaje lunar del Apolo 17, a unos cientos de metros de distancia. A medida que la estructura se calentaba y expandía por la mañana, la matriz sísmica detectó sus crujientes vibraciones.
«Cada mañana lunar, cuando el sol incide sobre el módulo de aterrizaje, éste comienza a desprenderse», dice Allen Husker, profesor investigador de geofísica y coautor del nuevo estudio. «Cada cinco o seis minutos, otro, durante un período de cinco a siete horas terrestres. Eran increíblemente regulares y repetitivos».
Comprender la actividad lunar es de vital importancia, ya que la NASA tiene la intención de devolver astronautas a la luna dentro de unos años con las misiones Artemis y, en última instancia, establecer una base lunar. Aunque los terremotos térmicos lunares son demasiado pequeños para ser sentidos por cualquiera que esté sobre la superficie de la luna, los hallazgos brindan información importante sobre la contracción y expansión térmica que los futuros equipos y alunizajes deberían estar diseñados para experimentar. Husker dice que es probable que los módulos de aterrizaje de otras misiones Apolo también experimenten este crujido y expansión, aunque los sismómetros de esas misiones fueron diseñados para medir frecuencias diferentes a las de los terremotos lunares térmicos.
Además, los terremotos tanto en la Tierra como en la Luna son una forma útil de estudiar lo que sucede bajo tierra. Las ondas sísmicas viajan a diferentes velocidades a través de diferentes materiales, por lo que los investigadores pueden inferir qué materiales hay bajo tierra midiendo las firmas sísmicas. «Es de esperar que podamos trazar un mapa de los cráteres del subsuelo y buscar depósitos», explica Husker. «También hay ciertas regiones en los cráteres del polo sur de la Luna que nunca ven la luz del sol; están permanentemente en sombra. Si pudiéramos colocar algunos sismómetros allí, podríamos buscar hielo de agua que pueda estar atrapado en el subsuelo; las ondas sísmicas viajan más lento a través del agua.»
No hay placas tectónicas ni actividad volcánica en la Luna, pero los investigadores todavía tienen muchas preguntas abiertas sobre la estructura interna de la Luna.
«Es importante saber todo lo que podamos a partir de los datos existentes para poder diseñar experimentos y misiones que respondan a las preguntas correctas. La Luna es el único cuerpo planetario, además de la Tierra, que ha tenido más de un sismómetro a la vez. «Nos da la única oportunidad de estudiar a fondo otro cuerpo», afirma Husker.
Con información de Journal of Geophysical Research: Planets
