O epicentro de um dos terremotos lunares mais fortes registrados pelo Experimento Sísmico Passivo Apollo estava localizado na região polar sul lunar. No entanto, a localização exata do epicentro não pôde ser determinada com precisão. Uma nuvem de possíveis localizações (pontos magenta e polígono azul claro) do terremoto lunar forte e raso usando um algoritmo de relocação especificamente adaptado para redes sísmicas muito esparsas é distribuída perto do pólo. As caixas azuis mostram as localizações das regiões de pouso propostas para o Artemis III. As escarpas de falhas de impulso lobadas são mostradas por pequenas linhas vermelhas. A nuvem de locais de epicentro abrange uma série de escarpas lobadas e muitas das regiões de desembarque de Artemis III. Crédito: NASA/LROC/ASU/Smithsonian Institution
Novo artigo identifica potenciais locais de pouso para a missão Artemis que são particularmente vulneráveis a terremotos e deslizamentos de terra.
A lua da Terra encolheu mais de 45 metros de circunferência à medida que seu núcleo esfriou gradualmente ao longo das últimas centenas de milhões de anos. Da mesma forma que uma uva enruga quando se transforma em uma passa, a lua também desenvolve vincos à medida que encolhe. Mas, ao contrário da casca flexível de uma uva, a superfície da lua é quebradiça, causando a formação de falhas onde seções da crosta se empurram umas contra as outras.
Moonquakes e exploração humana
Uma equipa de cientistas descobriu evidências de que este encolhimento contínuo da Lua levou a uma notável deformação da superfície na sua região polar sul – incluindo áreas que NASA proposto para pousos tripulados do Artemis III. Como a formação de falhas causada pelo encolhimento da Lua é frequentemente acompanhada por atividades sísmicas como terremotos lunares, locais próximos ou dentro de tais zonas de falha podem representar perigos para futuros esforços de exploração humana.
Em um novo artigo publicado no Revista de Ciência Planetáriaa equipe relacionou um grupo de falhas localizadas na região polar sul da Lua a um dos mais poderosos terremotos lunares registrados pelo Sismômetros Apollo há mais de 50 anos. Usando modelos para simular a estabilidade de encostas superficiais na região, a equipe descobriu que algumas áreas eram particularmente vulneráveis a deslizamentos de terra causados por tremores sísmicos.
Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), mosaico de Narrow Angle Camera (NAC) do aglomerado Wiechert de escarpas lobadas (setas apontando para a esquerda) perto do pólo sul lunar. Uma escarpa de falha de impulso corta uma cratera degradada de aproximadamente 1 quilômetro (0,6 milhas) de diâmetro (seta apontando para a direita). Crédito: NASA/LRO/LROC/ASU/Smithsonian Institution
A natureza e os riscos dos terremotos lunares
“Nossa modelagem sugere que terremotos superficiais capazes de produzir fortes tremores de solo na região polar sul são possíveis a partir de eventos de deslizamento em falhas existentes ou da formação de novas falhas de empuxo”, disse o principal autor do estudo, Thomas R. Watters, cientista sênior emérito em Centro de Estudos da Terra e Planetários do Museu Nacional do Ar e do Espaço. “A distribuição global de falhas de impulso jovens, o seu potencial para serem ativas e o potencial para formar novas falhas de impulso a partir da contração global em curso devem ser considerados ao planear a localização e estabilidade de postos avançados permanentes na Lua.”
Os terremotos superficiais ocorrem perto da superfície da Lua, a apenas cerca de 160 quilômetros de profundidade na crosta. Semelhante aos terremotos, os terremotos superficiais são causados por falhas no interior da Lua e podem ser fortes o suficiente para danificar edifícios, equipamentos e outras estruturas feitas pelo homem. Mas, ao contrário dos terremotos, que tendem a durar apenas alguns segundos ou minutos, os terremotos superficiais podem durar horas e até uma tarde inteira – como o terremoto de magnitude 5 registrado pela Rede Sísmica Passiva Apollo na década de 1970, que a equipe de pesquisa conectou a um grupo de falhas detectadas pelo Lunar Reconnaissance Orbiter mais recentemente.
Movimento simulado do solo gerado por um terremoto lunar raso localizado no Pólo Sul lunar. Agitação forte a moderada do solo é prevista a uma distância de pelo menos ~40 km da fonte. Crédito: Nicholas Schmerr, Universidade de Maryland
De acordo com Nicholas Schmerr, coautor do artigo e professor associado de geologia na Universidade de Maryland, isso significa que terremotos superficiais podem devastar hipotéticos assentamentos humanos na Lua.
“Você pode pensar na superfície da lua como sendo cascalho e poeira seca e aterrada. Ao longo de milhares de milhões de anos, a superfície foi atingida por asteroides e cometas, com os fragmentos angulares resultantes a serem constantemente ejetados pelos impactos”, explicou Schmerr. “Como resultado, o material da superfície retrabalhada pode ser do tamanho de um mícron até o tamanho de uma pedra, mas tudo muito pouco consolidado. Sedimentos soltos tornam muito possível a ocorrência de tremores e deslizamentos de terra.”
Os investigadores continuam a mapear a Lua e a sua atividade sísmica, na esperança de identificar mais locais que possam ser perigosos para a exploração humana. As missões Artemis da NASA, que deverão lançar o seu primeiro voo tripulado no final de 2024, esperam, em última análise, estabelecer uma presença de longo prazo na Lua e, eventualmente, aprender a viver e trabalhar noutro mundo através de observatórios, postos avançados e assentamentos baseados na Lua.
Preparando-se para as Missões Artemis
“À medida que nos aproximamos da data de lançamento da missão tripulada Artemis, é importante manter os nossos astronautas, o nosso equipamento e a infraestrutura o mais seguros possível”, disse Schmerr. “Este trabalho está a ajudar-nos a preparar-nos para o que nos espera na Lua – sejam estruturas de engenharia que possam resistir melhor à atividade sísmica lunar ou proteger as pessoas de zonas realmente perigosas.”
O artigo da equipe foi publicado em Revista de Ciência Planetária em 25 de janeiro de 2024.
Referência: “Tectônica e sismicidade da região polar sul lunar” por TR Watters, NC Schmerr, RC Weber, CL Johnson, EJ Speyerer, MS Robinson e ME Banks, 25 de janeiro de 2024, O Jornal de Ciência Planetária.
DOI: 10.3847/PSJ/ad1332
Esta pesquisa foi apoiada pela missão Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA e pelo programa NASA SSERVI GEODES (Prêmio No. 80NSSC19M0216). Este artigo não reflete necessariamente as opiniões desta organização.
