La Luna ha perso quasi 45 metri di raggio negli ultimi 400-800 milioni di anni a causa del progressivo raffreddamento interno, secondo i calcoli di un nuovo studio. La contrazione procede a un ritmo impercettibile, ma può provocare terremoti in qualsiasi punto della superficie. Il lavoro, guidato dal geologo planetario Thomas Watters dello Smithsonian National Air and Space Museum, quantifica per la prima volta con precisione la velocità del fenomeno.
I risultati sono stati pubblicati su The Planetary Science Journal. Il gruppo ha analizzato i dati della Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) della NASA, la fotocamera che in oltre 17 anni ha prodotto milioni di immagini della superficie lunare.
Quanto si è ridotto il raggio della Luna
La diminuzione del raggio della Luna equivale a 6-11 centimetri ogni milione di anni, circa 0,1 micrometri all’anno. È una variazione tanto lenta che soltanto le osservazioni satellitari e gli strumenti più sofisticati riescono a coglierne gli effetti.
La nuova misura si inserisce in una serie di stime progressivamente affinate. Watters e colleghi, studiando nel 2010 le prime immagini di LRO, avevano stimato una riduzione della distanza tra il centro e la superficie di circa 300 piedi, cioè quasi 90 metri. Un’analisi del 2019 aveva invece indicato una perdita di oltre 50 metri negli ultimi centinaia di milioni di anni.
Il raffreddamento modifica anche la crosta. Come spiegavano gli scienziati nel 2019, questa non è flessibile come la pelle di un acino d’uva: è fragile e, quando il satellite si contrae, si spezza. Una porzione viene così spinta sopra quella vicina, formando le faglie inverse, riconoscibili nelle immagini come scarpate lunghe e sinuose.
Oltre 10.000 faglie e gli indizi dei terremoti
Gli autori hanno contato nelle immagini di LROC oltre 10.000 faglie lunari visibili, molte più di quanto si pensasse. Nel 2019 ne risultavano oltre 3.500. «Il numero di queste giovani faglie rivelate dalle immagini di LROC è molto maggiore di quanto avessi mai immaginato», ha dichiarato Watters.
«Poiché l’interno della Luna continua a raffreddarsi e a contrarsi, è prevedibile che la crescita delle faglie esistenti e la formazione di nuove faglie continuino ancora oggi», ha aggiunto il geologo.
La distribuzione dell’attività sismica differisce da quella terrestre. Sulla Terra circa il 90% si concentra lungo i margini delle placche litosferiche. La Luna è invece avvolta da un’unica placca a forma di guscio: il raffreddamento interno può generare scivolamenti e fratture ovunque e in qualsiasi momento.
L’ipotesi di un’attività sismica ancora presente trova sostegno anche nei dati d’archivio. Watters riesaminò nel 2019 le registrazioni dei sismometri lasciati dagli astronauti Apollo e concluse che otto terremoti lunari superficiali erano con ogni probabilità legati a faglie giovani. Alla deformazione della crosta contribuiscono anche le forze mareali esercitate dalla Terra, che influenzano l’orientamento delle scarpate.
La stabilità degli avamposti e il polo sud
Le regioni lunari non sono tutte ugualmente esposte. Le aree con la crosta più spessa presentano meno faglie e sembrano quindi più stabili rispetto a quelle con la crosta più sottile. La mappa dei terremoti, oltre a chiarire la storia termica del satellite, può aiutare la NASA a scegliere dove stabilire un insediamento duraturo.
In uno studio sulla regione del polo sud, al centro del programma Artemis, Watters avvertiva che la distribuzione globale delle giovani faglie e la possibilità che se ne formino di nuove dovrebbero essere considerate nella scelta della posizione e nella valutazione della stabilità degli avamposti permanenti.
La sismologa planetaria Renee Weber, della NASA, sosteneva che una nuova rete di sismometri sulla superficie lunare dovrebbe essere una priorità per l’esplorazione umana.
La contrazione non dà invece motivo di temere per la forma del satellite. Come ricordava Watters, la variazione delle dimensioni è molto piccola e non produce effetti sui cicli lunari o sulle maree.