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I massi Tumbling hanno inciso tracce sulla superficie lunare e hanno lasciato un record di attività sismica recente a Mare Orientale, un grande bacino lunare a cavallo tra il lato vicino e il lato lontano della Luna.

I sentieri sono stati individuati dalla Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), un sistema di telecamere che orbitano intorno alla Luna e catturano immagini dettagliate della sua superficie. I ricercatori guidati da P. Senthil Kumar del National Geophysical Research Institute (NGRI) di Hyderabad, in India, ha precedentemente analizzato tali immagini per caratterizzare l’attività sismica nei crateri Schrödinger e Laue. Il mese scorso, nel lavoro presentato al Fall Meeting 2019 di AGU a San Francisco, il gruppo di ricerca ha riferito sulle recenti attività di Mare Orientale.

“Recentemente significa circa 35.000 anni fa”, ha detto Rupali Mohanty, uno scienziato planetario di NGRI, “che è molto recente per la Luna.”

Ulteriori informazioni su dove si verificano i moonquakes e su quanto spesso scuotono il paesaggio lunare saranno cruciali per il programma Artemis della NASA, che prevede di far atterrare gli umani sulla Luna entro il 2024.

Moonquakes: Past

I sismometri posizionati durante le missioni Apollo—a partire dall’Apollo 11—hanno fornito le prime prove di attività sismica e rilevato diversi tipi di moonquakes. Shallow moonquakes si verificano tra 20 e 30 chilometri sotto la superficie lunare e sono relativamente rari: Gli strumenti dell’era Apollo catturati solo cinque all’anno. Ma questi rari eventi sono stati anche i più forti esempi di attività sismica sulla Luna. Ad esempio, il terremoto lunare del 1975 al cratere di Laue registrò una magnitudine di 4,1.

I ricercatori stanno attivamente esplorando ciò che causa i moonquakes poco profondi. Uno studio pubblicato a maggio 2019 ha suggerito che si verificano quando l’interno della Luna si raffredda e si restringe, lasciando le superfici lunari rugose come un’uva passa. Tuttavia, i sismometri Apollo hanno anche rilevato i terremoti lunari dove non ci sono creste rivelatrici, indicando che sono necessarie ulteriori ricerche.

Moonquakes: Presente

Nell’attuale studio, Mohanty e colleghi hanno ispezionato visivamente la superficie lunare a Mare Orientale, un bacino lunare che misura 950 chilometri di diametro. I ricercatori hanno analizzato le immagini LROC e contato oltre 6.000 cadute di massi in 141 siti.

Immagine della superficie lunare, che mostra le tracce lasciate dai massi cadenti
Queste tracce sono state lasciate dai massi cadenti nel Mare Orientale. Credito: NASA / GSFC / Arizona State University

Hanno osservato una varietà di modelli di boulder trail impressi sulla superficie lunare, tra cui scivolare, rotolare e rimbalzare. I sentieri sono stati perfettamente conservati perché la Luna manca di un’atmosfera. La pendenza delle aree esaminate era inferiore a 30°, il che significa che le aree non erano abbastanza ripide per far rotolare i massi da soli, ha detto Mohanty. Una specie di attivita ‘ sismica ha dovuto mettere in moto questi massi.

Mohanty e i suoi colleghi sono stati anche in grado di stimare quando i massi caduto controllando che è venuto prima: il sentiero o il cratere. Se il sentiero si sovrapponeva a un cratere da impatto, che potrebbe essere datato usando tecniche convenzionali di conteggio dei crateri, il masso ha iniziato a rotolare dopo che il cratere si è formato. I ricercatori hanno trovato tracce sovrapposte a crateri formati 35.000 anni fa, indicando che l’attività sismica si è verificata di recente. Hanno anche trovato sentieri dove non c’erano crateri da impatto—questi sentieri devono essersi verificati ancora più recentemente, potenzialmente a causa di un terremoto lunare di magnitudine 2.7 che è stato rilevato nella regione nel 1972.

“Mi piace molto il modo in cui il gruppo ha fatto questa mappatura dettagliata di tutti i diversi massi e mostrato da dove cadono”, ha detto Ceri Nunn, uno scienziato planetario presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California., che non è stato coinvolto nello studio. “Sembravano persino suggerire, penso in modo molto convincente, che ci fossero eventi diversi, probabilmente a milioni di anni di distanza.”

Moonquakes: Futuro

L’obiettivo di Mohanty è quello di sviluppare una “firma” del moonquake basata sulle misurazioni del boulder trail, comprese le dimensioni dei massi che si muovevano, la distanza percorsa e la pendenza del terreno sottostante. Tali firme potrebbero aiutare a identificare nuovi epicentri moonquake.

Tuttavia, potrebbero essere necessari ulteriori dati prima che i ricercatori siano in grado di fare tali previsioni. “Se avessi nuovi dati sismici e telecamere in superficie, allora sì, penso che sia una possibilità”, ha detto Nunn.

L’Organizzazione di ricerca spaziale indiana ha pianificato di posizionare ulteriori sismometri sulla Luna come parte della sua missione Chandrayaan-2, lanciata a luglio 2019. Sfortunatamente, il lander Vikram ha subito un “atterraggio duro” e non è stato in grado di trasportare in sicurezza gli strumenti sulla superficie lunare. Mohanty spera che Mare Orientale possa ancora essere un luogo per studiare i moonquakes, forse anche con la prossima missione Chandrayaan-3 prevista per il 2020.

—Jack Lee (; @jackjlee), Studente laureato del programma di comunicazione scientifica, Università della California, Santa Cruz

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