I terremoti lunari, o “moonquakes”, a differenza dei terremoti terrestri causati dalla tettonica delle placche, sono alimentati da forze termiche. Questi eventi sono una testimonianza del clima estremamente mutevole sulla superficie del nostro satellite. Una recente ricerca, pubblicata sul Journal of Geophysical Research, ha fornito delle preziose informazioni su questo fenomeno.
I terremoti termici lunari seguono un ciclo ben definito, scandito dal ritmo giorno-notte lunare. Questi eventi sismici si verificano principalmente nel pomeriggio lunare, quando il calore accumulato dalla luce solare inizia a disperdersi. Ciò produce dei movimenti sulla superficie della Luna. Questa particolarità è dovuta all’estrema escursione termica tra la notte e il giorno lunare. A differenza dei terremoti terrestri, che sono principalmente causati dal movimento delle placche tettoniche, i moonquakes sono quindi il risultato di forze termiche.
La Luna è priva di una tettonica delle placche attiva, ma presenta una superficie che subisce notevoli fluttuazioni di temperatura durante il ciclo giorno-notte. Durante la notte lunare, quando la Luna è immersa nell’oscurità, le temperature precipitano drasticamente a -100°C. Al contrario, durante il giorno lunare, la superficie è esposta al Sole, con temperature che raggiungono i 120°C. Questa variazione estrema di temperatura provoca la dilatazione e la contrazione della superficie lunare, innescando così i moonquakes. Questi terremoti termici possono variare in intensità e possono essere classificati in base alle onde sismiche generate.
Uno studio condotto da Francesco Civilini del Caltech ha recentemente rivoluzionato la nostra comprensione dei moonquakes. Lo studio ha utilizzato il machine learning per rianalizzare i dati raccolti dai sismometri della missione Apollo 17 della NASA, condotta tra l’ottobre 1976 e il maggio 1977. La ricerca ha svelato un nuovo tipo di attività sismica lunare: i terremoti mattutini. Questi eventi, sorprendentemente, non sono associati alle variazioni termiche, ma alle vibrazioni generate dal lander lunare Apollo 17 stesso. Gli astronauti della missione Apollo 17 hanno lasciato il modulo lunare sulla superficie nel 1972. Durante il mattino lunare, quando il Sole colpisce il lander, esso inizia a espandersi e contrarsi, generando onde sismiche rilevate dai sismometri. Questi eventi sono incredibilmente regolari e si verificano ogni cinque-sei minuti per un periodo di cinque-sette ore terrestri.
La missione Apollo 17 ha conferito alla Luna il titolo di unico corpo celeste, oltre alla Terra, ad avere attivi più sismometri contemporaneamente. Questa opportunità senza precedenti ha permesso di registrare migliaia di moonquakes termici attraverso il Lunar Seismic Profiling Experiment (LSPE). L’analisi delle onde sismiche ha contribuito a rivelare informazioni preziose sull’interno della Luna, compresi i materiali presenti e le velocità delle onde sismiche. Le onde sismiche generate dai moonquakes non solo forniscono informazioni sulle risorse sottosuolo e l’attività sismica lunare, ma sono anche una finestra sulla struttura interna della Luna stessa. Gli scienziati possono utilizzare queste onde per mappare la composizione e la densità dei materiali all’interno della Luna. Questo permette di determinare la profondità dei moonquakes e le caratteristiche geologiche del suo mantello e del suo nucleo.
La comprensione dei moonquakes non è solo un’opportunità scientifica affascinante ma ha anche implicazioni dirette per il futuro dell’esplorazione spaziale. Il programma Artemis, che punta a portare nuovamente gli esseri umani sulla Luna e stabilire una presenza a lungo termine, può beneficiare enormemente da queste scoperte. Ad esempio, la ricerca di risorse vitali, come il ghiaccio d’acqua intrappolato nel sottosuolo lunare, può essere guidata dalle onde sismiche, che si propagano più lentamente attraverso l’acqua. Nelle regioni dei crateri del Polo Sud lunare, che sono costantemente in ombra, l’installazione di sismometri potrebbe rivelare quindi la presenza di ghiaccio d’acqua, una risorsa preziosa per le future missioni spaziali. La comprensione dei moonquakes diventa quindi un elemento chiave per pianificare e condurre con successo l’esplorazione umana della Luna e per sfruttare le risorse che potrebbe offrire.
