La Luna se está “arrugando” y encogiendo con la edad

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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 la 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 Museo Nacional de Aire y Espacio del Smithsonian del Instituto en Washington. "Algunos de estos terremotos pueden ser bastante fuertes, alrededor de cinco en la escala de Richter".

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 de altura y se extienden durante 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.

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 detectados 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 del 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 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 modelo realizado 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 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. "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.

Otra evidencia de que estas fallas están activas proviene de imágenes altamente detalladas de la Luna realizadas por la nave espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA. La cámara LROC de la nave ha detectado más de 3.500 escarpas de fallas. 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.

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, lo que sugiere que los temblores habrían provocado que estas rocas fueran rodando por sus pendientes. Estas huellas son la evidencia de un terremoto reciente, y deberían 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.

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 para aprender más sobre el interior de nuestro satélite.

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 1.000 kilómetros de largo y más de 3 kilómetros de altura, que son significativamente más grandes en relación con su tamaño que las de la Luna, lo que indica que se contrajo 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 haya suficiente calor como para fundirse completamente después de su formación.

Los científicos que intentan reconstruir el origen de la Luna se preguntan si lo mismo le sucedió 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 fallas de la Luna está en línea con la contracción más sutil que se espera de un escenario parcialmente fundido.

14/5/2019

La NASA en Español