La iluminación constante de la luna en nuestro cielo nocturno ha sido una fuente de asombro e inspiración durante milenios. Desde que se tomaron las primeras imágenes satelitales de su superficie en la década de 1960, nuestra comprensión de la compañera de la Tierra a través del tiempo ha evolucionado enormemente. La superficie de la luna, una compleja interacción de interacciones cósmicas y sistemas planetarios, muestra una gran cantidad de accidentes geográficos que evidencian su historia.
Una de esas características son los escarpes lobulados lunares, accidentes geográficos curvilíneos largos (<10 km) resultantes del movimiento de fallas de empuje, donde las rocas más antiguas son empujadas sobre unidades más jóvenes, lo que provoca un acortamiento de la corteza. Se cree que estos son algunos de los accidentes geográficos más jóvenes de la Luna, que se formaron en los últimos ~700 millones de años (el copernicano de la escala de tiempo geológica lunar). Por contexto, esto se considera geológicamente "joven", ya que se estima que el universo tiene 13,7 mil millones de años.
Estas escarpas de lóbulos lunares son el foco de una nueva investigación, publicada en Earth and Planetary Science Letters , que utilizan cráteres en el paisaje montañoso circundante como indicadores del movimiento de los escarpes y, por lo tanto, son candidatos ideales para estimar edades.
Al explicar la importancia de su investigación, la Dra. Jaclyn Clark, de la Universidad de Maryland, dijo:"A diferencia de la Tierra, la Luna no tiene placas tectónicas, lo que lleva a muchos científicos a explorar qué impulsa el tectonismo en la Luna y otros cuerpos rocosos de nuestro sistema solar.
"La existencia de estas pequeñas fallas de empuje lobuladas sugiere que la superficie lunar se está contrayendo debido al enfriamiento interior prolongado de la Luna (enfriamiento a un ritmo mucho más rápido que el de la Tierra).
"Una mejor comprensión de cuándo se produjo la actividad tectónica y cómo la energía sísmica se atenúa a través del regolito (roca no consolidada y polvo sobre el lecho de roca) lejos de la falla mediante la exploración de la población de cráteres podría ayudar a planificar misiones más seguras a la Luna". P>
Utilizando mediciones de distribución de frecuencia de tamaño de cráter, el Dr. Clark y sus colegas determinaron las edades de 34 escarpes de lóbulos en la superficie de la luna. Además, combinaron esto con investigaciones anteriores para generar un conjunto de datos de 60 escarpes de lóbulos tanto en el lado cercano como en el lejano de la Luna. Además, estos datos proporcionaron información sobre la magnitud de la actividad sísmica asociada con el movimiento del escarpe y la probabilidad de reactivación de la falla.
Para ello, los científicos introducen imágenes satelitales de alta resolución tomadas por la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera en el software de mapeo geológico ArcGIS para medir el tamaño y la frecuencia de los cráteres dentro de un área particular, lo que permite calcular la densidad acumulada de cráteres y un modelo de edad. P>
El equipo de investigación observó un patrón en la distribución de edades entre las paredes inferiores (unidad de rocas en la parte inferior de una falla) y las paredes colgantes (la unidad sobre la falla empujada hacia arriba) a través de los cráteres, proximales y distales a la escarpa. Proximalmente, ~38% de los muros de pie eran más jóvenes que los muros colgantes adyacentes, 47% lo contrario y 15% aproximadamente tenían la misma edad. En el caso de los escarpes distales, el 33 % tenía paredes colgantes con edades superiores al doble que las paredes colgantes proximales, mientras que las paredes inferiores distales no solían ser considerablemente más antiguas que sus contrapartes proximales.
El Dr. Clark explica:"Cuando comenzamos a realizar mediciones de la distribución de frecuencia y tamaño de los cráteres en las ubicaciones proximales de la pared colgante y la pared inferior, inicialmente vimos que el área de la pared colgante producía una edad más joven que la pared inferior, lo que nos llevó a pensar que había Puede haber más temblores sísmicos en la pared colgante.
"Después de ampliar este método a 34 escarpes, encontramos que este no es el caso para todos ellos. Muchos escarpes tienen edades similares (es decir, edades que se superponen dentro del error) para las paredes colgantes y las paredes inferiores. La mayoría de las diferencias en edades se dan entre los ubicaciones proximales y distales, lo que probablemente se debe a la atenuación de la energía sísmica lejos de la falla."
En consecuencia, esto es evidencia de una reducción de las sacudidas causadas por el movimiento de los escarpes lobulados con la distancia, que generalmente afectan el kilómetro superior de la corteza. Esto significa que la actividad sísmica se limita a profundidades menores, lo que aumenta la intensidad de las sacudidas en la superficie en comparación con las más profundas en la corteza; Es probable que también tenga un mayor impacto, ya que la gravedad más débil de la luna la hace más susceptible a sacudidas de mayor intensidad con terremotos lunares de pequeña magnitud.
Además, el equipo de investigación encontró una distribución espacial aleatoria en las edades de las escarpas lobuladas, sin que ningún área particular del cuerpo planetario muestre un grupo de edades similares, así como tampoco una correlación clara entre la edad y la longitud de las escarpas. Sin embargo, encontraron cierta correlación entre la forma de los escarpes y la edad:los escarpes lineales se formaron hace más de 250 millones de años y los escarpes arqueados e irregulares en los últimos 50 a 150 millones de años.
Por lo tanto, esto sugiere que la formación de escarpes se debe a una combinación del enfriamiento del interior de la luna durante millones de años, lo que resulta en una contracción global (generando escarpes arqueados e irregulares) y tensiones de marea diurnas (escarpes lineales).
La mayor parte de la actividad de la falla de cabalgamiento asociada con la formación de escarpes lobulados se remonta a los últimos 400 millones de años, siendo la más reciente hace 24 millones de años. Curiosamente, los científicos también notaron una tendencia a la disminución en el tamaño de los cráteres impactados por movimientos de escarpa en los últimos 250 millones de años, lo que sugiere que también ha habido una disminución en la actividad de los terremotos lunares durante este tiempo. El Dr. Clark señala que "podría significar que la tasa de enfriamiento interior se está desacelerando", pero que se necesita más investigación para determinar si esta tendencia continuará.
En general, el movimiento de los escarpes fomenta la formación de nuevos cráteres, resurgiendo el paisaje lunar y generando edades más jóvenes para sus accidentes geográficos. El impacto de este reinicio de las cronologías de los cráteres en nuestra comprensión de los procesos lunares es algo que los científicos desean explorar más a fondo, como explica el Dr. Clark:"Sin atmósfera en la Luna, procesos como el tectonismo y el vulcanismo han estado cambiando en gran medida la superficie lunar. .
"Con el número limitado de muestras de la Luna, las mediciones de la distribución de la frecuencia del tamaño de los cráteres son actualmente nuestra mejor opción para determinar las edades de la superficie. Además de obtener una edad de la superficie, explorar el rango de tamaño de los cráteres puede proporcionar información sobre cómo los cráteres se degradan en ciertos materiales. o procesos. Este trabajo apenas ha arañado la superficie y esperamos ampliar esta investigación en el futuro".
Más información: Jaclyn D Clark et al, ¿Qué edad tienen las escarpas de los lóbulos lunares? 2. Distribución en el espacio y el tiempo, Cartas de Ciencias de la Tierra y los Planetas (2024). DOI:10.1016/j.epsl.2024.118636
Información de la revista: Cartas sobre ciencias planetarias y de la Tierra
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