Sismología lunar
Estudio de los movimientos terrestres de la Luna.
Sismómetro Apolo
Las lecturas del sismómetro del impacto del Saturno S-IVB del Apolo 17 contra la superficie lunar llegan a la NASA

La sismología lunar es el estudio de los movimientos terrestres de la Luna y los eventos, típicamente impactos o terremotos lunares , que los excitan.

Historia

Varios sistemas de medición sismográfica ya han sido instalados en la Luna y sus datos se han puesto a disposición de los científicos (como los del Paquete de Experimentos de Superficie Lunar Apolo ). La existencia de terremotos lunares fue un descubrimiento inesperado a partir de los sismómetros colocados en la Luna por los astronautas del Apolo entre 1969 y 1972. El instrumento del Apolo 11 funcionó hasta agosto del año del aterrizaje. Los instrumentos colocados por las misiones Apolo 12 , 14 , 15 y 16 funcionaron hasta que se apagaron en 1977. [1] [2] No se cree que los terremotos lunares sean causados ​​por el movimiento de las placas tectónicas (como lo son los terremotos), sino por fuerzas de marea entre la Tierra y la Luna. [3] Se necesitan más datos para aclarar los orígenes y los efectos de las fuerzas que causan los terremotos lunares.

La misión Chandrayaan-3 de la Organización de Investigación Espacial de la India llevaba una carga útil llamada ILSA (Instrumento para la Actividad Sísmica Lunar) para adquirir datos sobre terremotos lunares. Detectó un presunto evento natural el 26 de agosto. [4] Se sospecha que se trata de un terremoto lunar . [5]

Principales hallazgos

Terremotos lunares

Se registraron varias categorías de sismos lunares . Se registraron cientos de sismos lunares profundos junto con 28 eventos superficiales. Los sismos más profundos son causados ​​por fuerzas de marea con la Tierra y tienden a ocurrir en grupos. [6] [7] Los eventos superficiales tienen orígenes tectónicos. Aunque más raros que los eventos profundos, los eventos superficiales fueron más grandes, con magnitudes de onda corporal > 5,5 y caídas de tensión superiores a 100 MPa. [8] Otras fuentes de actividad sísmica incluyeron impactos de meteoritos y señales artificiales de módulos lunares.

Estructura del interior lunar

Un hallazgo clave fue una mejor comprensión de la estructura del interior profundo de la Luna, incluida la existencia de un núcleo interno sólido y un límite definido entre el núcleo y el manto y una capa de fusión parcial en la base del manto lunar. [9] [10] [11] [12] El núcleo sólido tiene un radio de unos 240 km y está rodeado por un núcleo externo líquido mucho más delgado con un espesor de unos 90 km. [10] La capa de fusión parcial se encuentra sobre el núcleo externo líquido y tiene un espesor de unos 150 km. El manto se extiende hasta 45 ± 5 km de la superficie lunar. [12]

Limitaciones del conjunto de datos actual

  • Dispersión del megaregolito Se cree que las fuertes variaciones en las propiedades de los materiales cerca de la superficie de la Luna, probablemente causadas por una larga historia de cráteres de impacto, son responsables de las complejas formas de onda sísmicas que carecen de llegadas reflejadas claras que proporcionarían evidencia sismológica clara de un núcleo lunar.
  • Distribución selenográfica Todos los sismómetros de la misión Apolo se colocaron en el lado visible de la Luna. La relativa escasez de sismos lunares observados en el lado oculto de la Luna se ha interpretado como (1) evidencia de un núcleo atenuante o (2) sesgo observacional, dado que es más fácil detectar eventos de una magnitud fija que están más cerca de los sensores.

Planes futuros

Debido al éxito de los sismómetros Apollo, varias agencias espaciales, incluida la NASA, han expresado su interés en financiar futuras misiones sísmicas a la Luna. El estudio decenal de ciencia planetaria de la NASA para 2012-2022 [13] incluye una red geofísica lunar como una misión recomendada de New Frontiers . La misión se encargaría de mejorar el conocimiento del interior lunar utilizando varios módulos de aterrizaje idénticos distribuidos sobre la superficie lunar. Una red de conjuntos podría limitar mejor la sismicidad lunar, especialmente en el lado oculto de la Luna.

A principios de 2018, la NASA estableció el programa de Desarrollo y Avance de la Instrumentación Lunar (DALI, por sus siglas en inglés). [14] DALI financia investigaciones para apoyar la División de Ciencias Planetarias de la Dirección de Misiones Científicas , incluida la red geofísica lunar deseada. La NASA otorgó cinco subvenciones DALI en 2024, incluida la investigación sobre un radar de penetración terrestre y un sistema de magnómetro para determinar las propiedades del núcleo lunar. [15]

Referencias

  1. ^ Nunn, C.; et al. (3 de julio de 2020). "Sismología lunar: una revisión de datos e instrumentación". Space Science Reviews . 216 (5): 89. Bibcode :2020SSRv..216...89N. doi : 10.1007/s11214-020-00709-3 . hdl : 20.500.11850/425940 .
  2. ^ Goins, NR; et al. (10 de junio de 1981). "Sismología lunar: la estructura interna de la luna". Journal of Geophysical Research . 86 : 5061. Bibcode :1981JGR....86.5061G. doi :10.1029/JB086iB06p05061. hdl : 2060/19790009611 .
  3. ^ Misión Apolo 15. Instituto Lunar y Planetario. Consultado el 12 de febrero de 2012.
  4. ^ "ILSA escucha los movimientos en torno al lugar de aterrizaje". www.isro.gov.in . Archivado desde el original el 17 de septiembre de 2023 . Consultado el 31 de agosto de 2023 .
  5. ^ Ben Turner (9 de septiembre de 2023). «El módulo lunar de la India encuentra la primera evidencia de un terremoto lunar en décadas». Space.com . Consultado el 26 de octubre de 2024 .
  6. ^ Lammlein, David (junio de 1977). "Sismicidad y tectónica lunar". Física de la Tierra y los interiores planetarios . 14 (3): 224–273. Bibcode :1977PEPI...14..224L. doi :10.1016/0031-9201(77)90175-3.
  7. ^ Nakamura, Yosio; Latham, Gary; Dorman, H. James (15 de noviembre de 1982). "Experimento sísmico lunar del Apolo: resumen final". Revista de investigación geofísica: Tierra sólida . 87 (S01): A117–A123. Código Bibliográfico :1982LPSC...13..117N. doi :10.1029/JB087iS01p0A117.
  8. ^ Oberst, Jurgen (10 de febrero de 1987). "Caídas de tensión inusualmente altas asociadas con sismos lunares poco profundos". Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 92 (B2): 1397–1405. Bibcode :1987JGR....92.1397O. doi :10.1029/JB092iB02p01397.
  9. ^ Lammlein, David R; Latham, Gary V; Dorman, James; Nakamura, Yosio; Ewing, Maurice (febrero de 1977). "Sismicidad, estructura y tectónica lunar". Reseñas de Geofísica . 12 (1): 1–21. doi :10.1029/RG012i001p00001.
  10. ^ ab Weber, Renee; Lin, Pei-Ying; Garnero, Edward J; Williams, Quentin; Lognonne, Philippe (21 de enero de 2011). "Detección sísmica del núcleo lunar". Science . 331 (6015): 309–312. Bibcode :2011Sci...331..309W. doi :10.1126/science.1199375. PMID  21212323. S2CID  206530647.
  11. ^ Garcia, Raphael; Gagnepain-Beyneix, Jeannine; Chevrot, Sebastien; Lognonne, Philippe (septiembre de 2011). "Modelo lunar de referencia muy preliminar" (PDF) . Física de la Tierra y de los interiores planetarios . 188 (1–2): 96–113. Bibcode :2011PEPI..188...96G. doi :10.1016/j.pepi.2011.06.015.
  12. ^ ab Khan, A; Mosegaard, K; Rasmussen, KL (1 de junio de 2000). "Un nuevo modelo de velocidad sísmica para la Luna a partir de la inversión de Monte Carlo de los datos sísmicos lunares del Apolo". Geophysical Research Letters . 27 (11): 1591–1594. Bibcode :2000GeoRL..27.1591K. doi : 10.1029/1999GL008452 .
  13. ^ Visión y viajes para la ciencia planetaria en la década 2013-2022. Washington DC: The National Academies Press. 7 de marzo de 2011. ISBN 978-0-309-22464-2.
  14. ^ "Anuncio de investigación de la NASA: desarrollo y avance del programa de instrumentación lunar". Sistema integrado de revisión y evaluación de propuestas y solicitudes de la NASA (NSPIRES) . Servicio de apoyo a la investigación y la educación de la NASA . Consultado el 8 de octubre de 2018 .
  15. ^ "La NASA otorga subvenciones para instrumentación lunar". NASA . La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio . Consultado el 8 de abril de 2024 .
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