Un'analisi del 2010 delle immagini del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA ha scoperto che la luna avvizziva come un chicco d'uva mentre il suo interno si raffreddava, lasciando dietro di sé migliaia di scogliere chiamate faglie di spinta sulla superficie lunare.

Una nuova analisi suggerisce che la luna potrebbe ancora restringersi oggi e produrre attivamente terremoti lungo queste faglie di spinta. Un team di ricercatori tra cui Nicholas Schmerr, un assistente professore di geologia presso l'Università del Maryland, ha progettato un nuovo algoritmo per rianalizzare i dati sismici dagli strumenti posizionati dalle missioni Apollo della NASA negli anni '60 e '70. La loro analisi ha fornito dati sulla posizione dell'epicentro più accurati per 28 terremoti lunari registrati dal 1969 al 1977.

Il team ha quindi sovrapposto questi dati sulla posizione alle immagini LRO delle faglie di spinta. Sulla base della vicinanza dei terremoti alle faglie di spinta, i ricercatori hanno scoperto che almeno otto dei terremoti erano probabilmente il risultato di una vera attività tettonica - il movimento delle placche crostali - lungo le faglie di spinta, piuttosto che da impatti di asteroidi o brontolii nelle profondità dell'interno della luna.

Sebbene gli strumenti Apollo abbiano registrato il loro ultimo terremoto poco prima che gli strumenti venissero ritirati nel 1977, i ricercatori suggeriscono che la luna sta ancora vivendo terremoti fino ad oggi. Un documento che descrive il lavoro, co-autore di Schmerr, è stato pubblicato sulla rivista Geoscienze naturali il 13 maggio, 2019.

"Abbiamo scoperto che un certo numero di terremoti registrati nei dati Apollo si è verificato molto vicino ai guasti visti nelle immagini LRO, "Schmer ha detto, notando che le immagini LRO mostrano anche prove fisiche di movimenti geologicamente recenti di faglie, come frane e massi caduti. "È molto probabile che le faglie siano ancora attive oggi. Non capita spesso di vedere la tettonica attiva ovunque tranne che sulla Terra, quindi è molto eccitante pensare che questi difetti possano ancora produrre terremoti lunari".

Gli astronauti hanno posizionato cinque sismometri sulla superficie della luna durante l'Apollo 11, 12, 14, 15 e 16 missioni. Il sismometro dell'Apollo 11 ha funzionato solo per tre settimane, ma i quattro strumenti rimanenti hanno registrato 28 terremoti lunari poco profondi, del tipo prodotto da faglie tettoniche, dal 1969 al 1977. Sulla Terra, i terremoti avrebbero variato in magnitudo da circa 2 a 5.

Utilizzando le stime di posizione riviste dal loro nuovo algoritmo, i ricercatori hanno scoperto che gli epicentri di otto dei 28 terremoti superficiali erano entro 19 miglia dalle faglie visibili nelle immagini LRO. Questo era abbastanza vicino da consentire al team di concludere che i guasti probabilmente hanno causato i terremoti. Schmerr ha guidato lo sforzo di produrre "mappe di scuotimento" derivate da modelli che prevedono dove dovrebbe verificarsi lo scuotimento più forte, data la dimensione delle faglie di spinta.

I ricercatori hanno anche scoperto che sei degli otto terremoti si sono verificati quando la luna era all'apogeo o nelle vicinanze, il punto nell'orbita della luna quando è più lontano dalla Terra. È qui che lo stress mareale aggiuntivo dalla gravità terrestre provoca un picco nello stress totale sulla crosta lunare, rendendo più probabile lo slittamento lungo le faglie di spinta.

"Pensiamo che sia molto probabile che questi otto terremoti siano stati prodotti da faglie che scivolano a causa dello stress accumulato quando la crosta lunare è stata compressa dalla contrazione globale e dalle forze di marea, indicando che i sismometri Apollo hanno registrato il restringimento della luna e la luna è ancora tettonicamente attiva, "ha detto Thomas Watters, autore principale del documento di ricerca e scienziato senior presso il Center for Earth and Planetary Studies presso lo Smithsonian Institution di Washington.

Proprio come un'uva si raggrinzisce mentre si asciuga per diventare un passito, anche la luna si increspa mentre il suo interno si raffredda e si restringe. A differenza della buccia flessibile dell'uva, però, la crosta della luna è fragile, facendolo rompere mentre l'interno si restringe. Questa rottura si traduce in faglie di spinta, dove una sezione di crosta viene spinta verso l'alto su una sezione adiacente. Queste faglie assomigliano a piccole scogliere a forma di scala, o scarpate, se visto dalla superficie lunare; ciascuno è alto circa decine di metri e lungo qualche chilometro.

L'LRO ha ripreso più di 3, 500 scarpate di faglia sulla luna da quando ha iniziato a funzionare nel 2009. Alcune di queste immagini mostrano frane o massi sul fondo di macchie relativamente luminose sui pendii delle scarpate di faglia o del terreno vicino. Poiché gli agenti atmosferici scuriscono gradualmente il materiale sulla superficie lunare, le aree più luminose indicano le regioni appena esposte a un evento come un terremoto lunare.

Altre immagini di faglie LRO mostrano tracce fresche di cadute di massi, suggerendo che i terremoti abbiano fatto rotolare questi massi lungo i loro pendii. Tali tracce verrebbero cancellate in tempi relativamente brevi, in termini di tempo geologico, dalla pioggia costante di impatti di micrometeoroidi sulla luna. Con quasi un decennio di immagini LRO già disponibili e altre in arrivo nei prossimi anni, il team vorrebbe confrontare le immagini di specifiche regioni di faglia di epoche diverse per cercare nuove prove di recenti terremoti lunari.

"Per me, questi risultati sottolineano che dobbiamo tornare sulla luna, " ha detto Schmerr. "Abbiamo imparato molto dalle missioni Apollo, ma in realtà hanno solo graffiato la superficie. Con una rete più ampia di sismometri moderni, potremmo fare enormi passi avanti nella nostra comprensione della geologia della luna. Ciò fornisce alcuni frutti molto promettenti per la scienza in una futura missione sulla luna".