A Lua esteve geologicamente ativa entre 3,7 e 2,5 bilhões de anos atrás, passando por terremotos, erupções vulcânicas e liberação de gases.
Graças ao fato de a Lua ser um corpo sem ar, as evidências desse passado foram cuidadosamente preservadas na forma de vulcões extintos, tubos de lava e outras características.
Embora a Lua tenha permanecido geologicamente inerte durante bilhões de anos, ela ainda sofre pequenos eventos sísmicos devido à flexão das marés (devido à atração gravitacional da Terra) e às variações de temperatura. Esses últimos eventos acontecem regularmente e são conhecidos como “terremotos lunares”.
Graças às missões Apollo, os cientistas mediram esta atividade utilizando sismógrafos colocados na superfície.
Num estudo recente financiado pela NASA, uma equipe de investigadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) reexaminou os dados sísmicos com um modelo de aprendizagem automática.
Isto revelou que os terremotos lunares ocorrem com regularidade precisa, coincidindo com o Sol subindo até sua posição de pico no céu e depois se pondo lentamente. A este respeito, os terremotos lunares são como um “Despertador Lunar”, que pode ser útil para futuras missões e colonizadores lunares!
A pesquisa financiada pela NASA foi liderada por Francesco Civilini, pós-doutorado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), agora no Marshall Space Flight Center da NASA. Ele foi acompanhado por Renee Weber, cientista planetária do Marshall Space Flight Center, e Allen Husker, professor de pesquisa em geofísica da Divisão de Ciências Geológicas e Planetárias da Caltech.
O artigo que descreve suas descobertas, “Caracterização e catalogação de terremotos térmicos usando algoritmos baseados em frequência e descida gradiente estocástica“, apareceu em 5 de setembro no Journal of Geophysical Research – Planets.
Ao contrário da flexão das marés no interior da Lua, os terremotos lunares resultam de mudanças de temperatura na crosta lunar (terremotos térmicos). O ambiente sem ar na Lua significa essencialmente que o calor do Sol não é retido, nem a luz solar leva ao aquecimento gradual da superfície.
Como resultado, a crosta é aquecida a temperaturas de até 120 °C (250 °F) durante o pico do dia e cai para um mínimo de -133 °C (-208 °F) à noite. Isto faz com que a crosta se expanda e contraia rapidamente, desencadeando pequenos eventos sísmicos. Em 1972, os astronautas da missão Apollo 17 colocaram sismógrafos na Lua para medir esta atividade.
Os sensores recolheram dados durante um período de oito meses (outubro de 1976 a maio de 1977), que permaneceram praticamente intocados até recentemente. Para os seus propósitos, Civilini e a sua equipe reanalisaram estes dados sísmicos lunares com a ajuda de um modelo de aprendizagem automática.
A sua análise mostrou que os terremotos térmicos ocorrem com regularidade precisa todas as tardes, à medida que o Sol deixa a sua posição de pico no céu e a superfície começa a arrefecer rapidamente.
No entanto, o modelo também detectou assinaturas sísmicas pela manhã que pareciam diferentes dos terremotos noturnos.
Os investigadores conseguiram triangular a origem da atividade e descobriram que os tremores matinais vinham a algumas centenas de metros de distância dos sismógrafos – do próprio módulo lunar Apollo 17!
Todas as manhãs, à medida que a luz solar atingia o veículo, a sua superfície expandia-se, causando vibrações no solo que eram detectadas pelo conjunto sísmico.
“Todas as manhãs lunares, quando o Sol atinge o módulo de pouso, ele começa a saltar”, explicou Husker em um comunicado de imprensa do Caltech . “A cada cinco ou seis minutos, outro, durante um período de cinco a sete horas terrestres. Eles eram incrivelmente regulares e repetitivos.”
Estes dados podem ter implicações significativas para futuras missões à Lua, incluindo o Programa Artemis da NASA. Embora os terremotos térmicos sejam pequenos demais para serem sentidos por qualquer pessoa na superfície lunar, essas descobertas fornecem dados vitais que podem informar o projeto de futuras sondas e equipamentos.
Poderia também informar a estrutura de futuras bases, como o Campo Base Artemis, a Estação Internacional de Investigação Lunar (ILRS) e a Aldeia Lunar proposta pela ESA – onde seriam utilizados materiais compósitos em vez de ligas para evitar o desencadeamento de sismos locais.
Além disso, a atividade sísmica é uma boa maneira de sondar o interior dos corpos celestes, que pode ser usada para inferir as estruturas internas dos corpos celestes e localizar materiais (como água gelada) no subsolo. Disse Husker:
“Esperamos ser capazes de mapear as crateras subterrâneas e procurar depósitos. Existem também certas regiões nas crateras do Polo Sul da Lua que nunca veem a luz solar; elas estão permanentemente à sombra. Se pudéssemos colocar alguns sismógrafos lá, poderíamos procurar gelo de água que possa estar preso no subsolo; as ondas sísmicas viajam mais lentamente através da água.”
E embora não haja placas tectônicas ou atividade vulcânica na Lua, os pesquisadores ainda têm muitas dúvidas sobre a estrutura interna da Lua.
“É importante saber o máximo que pudermos a partir dos dados existentes para que possamos projetar experimentos e missões que respondam às perguntas certas”, acrescentou Husker.
“A Lua é o único corpo planetário, além da Terra, que tem mais de um sismógrafo operando ao mesmo tempo. Isso nos dá a única oportunidade de estudar minuciosamente outro corpo.”
Publicado no UniverseToday
Adaptado de ScienceAlert
