© NASAEl astronauta del Apolo 17 Harrison Schmitt recogiendo una muestra de suelo, con su traje espacial cubierto de polvo.
Gracias a las misiones Apolo, los científicos han medido esta actividad utilizando sismómetros colocados en la superficie. En un reciente estudio financiado por la NASA, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) reexaminó los datos sísmicos con un modelo de aprendizaje automático. Esto reveló que los terremotos lunares se producen con una regularidad precisa, coincidiendo con la salida del Sol hasta su posición máxima en el cielo y su posterior y lenta puesta. En este sentido, los terremotos lunares son como un "reloj despertador lunar", que podría ser útil para futuras misiones y colonos lunares.
La investigación, financiada por la NASA, fue dirigida por Francesco Civilini, graduado postdoctoral del Instituto Tecnológico de California (Caltech), actualmente en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA. A él se unieron Renee Weber, científica planetaria del Centro Marshall de Vuelos Espaciales, y Allen Husker, profesor de investigación geofísica de la División de Ciencias Geológicas y Planetarias del Caltech. El artículo que describe sus hallazgos, "Thermal Moonquake Characterization and Cataloging Using Frequency-Based Algorithms and Stochastic Gradient Descent" (Caracterización y catalogación de terremotos lunares térmicos mediante algoritmos basados en frecuencias y descenso gradiente estocástico), apareció el 5 de septiembre en la revista Journal of Geophysical Research - Planets.
A diferencia de la flexión de las mareas en el interior de la Luna, los terremotos lunares son el resultado de cambios de temperatura en la corteza lunar (terremotos térmicos). El entorno sin aire de la Luna significa esencialmente que el calor del Sol no se retiene, ni la luz solar provoca el calentamiento gradual de la superficie. Como resultado, la corteza se calienta a temperaturas de hasta 120 °C durante el pico del día y desciende a un mínimo de -133 °C por la noche. Esto hace que la corteza se expanda y contraiga rápidamente, desencadenando pequeños eventos sísmicos. En 1972, los astronautas de la misión Apolo 17 colocaron sismómetros en la Luna para medir esta actividad.
Los sensores recogieron datos durante un periodo de ocho meses (de octubre de 1976 a mayo de 1977), que han permanecido prácticamente sin tocar hasta hace poco. Para sus fines, Civilini y su equipo volvieron a analizar estos datos sísmicos lunares con ayuda de un modelo de aprendizaje automático. Su análisis demostró que los terremotos térmicos se producen con una regularidad precisa cada tarde, cuando el Sol abandona su posición máxima en el cielo y la superficie comienza a enfriarse rápidamente. Sin embargo, el modelo también detectó señales sísmicas por la mañana que parecían diferentes de los terremotos vespertinos.
© Civilini et al.Señales sísmicas de los terremotos lunares que se producen con regularidad
Estos datos podrían tener importantes implicaciones para futuras misiones a la Luna, incluido el programa Artemis de la NASA. Aunque los temblores térmicos son demasiado pequeños para ser percibidos por cualquier persona en la superficie lunar, estos hallazgos proporcionan datos vitales que podrían informar el diseño de futuros módulos de aterrizaje y equipos. También podrían servir de base para la estructura de futuras bases, como el campamento base Artemis, la Estación Internacional de Investigación Lunar (ILRS) y la aldea lunar propuesta por la ESA, donde se utilizarían materiales compuestos en lugar de aleaciones para evitar desencadenar sismos locales.
Además, la actividad sísmica es una buena forma de sondear el interior de los cuerpos celestes, lo que puede servir para inferir las estructuras interiores de los cuerpos celestes y localizar materiales (como el hielo de agua) bajo tierra. Según Husker:
"Esperamos poder cartografiar la craterización subsuperficial y buscar depósitos. También hay ciertas regiones en los cráteres del Polo Sur de la Luna que nunca ven la luz del Sol; están permanentemente a la sombra. Si pudiéramos colocar allí algunos sismómetros, podríamos buscar hielo de agua que pudiera estar atrapado en el subsuelo; las ondas sísmicas viajan más despacio a través del agua."Y aunque no hay placas tectónicas ni actividad volcánica en la Luna, los investigadores aún tienen muchas preguntas 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 adecuadas", añadió Husker. "La Luna es el único cuerpo planetario, aparte de la Tierra, en el que se ha instalado más de un sismómetro a la vez. Nos da la única oportunidad de estudiar a fondo otro cuerpo."
Comentario: Así pues, no todo está tan tranquilo en la Luna como parece.