Os sismos na Lua são muito mais comuns do que pensávamos.

Cientistas reuniram o primeiro mapa global de cristas de falha nos mares (maria) lunares, mostrando que a actividade tectónica lunar nestas planícies basálticas escuras é muito mais extensa do que se pensava até agora.

Além disso, algumas dessas cristas parecem ter-se formado há apenas algumas dezenas de milhões de anos - algo bastante recente em termos geológicos. No conjunto, este trabalho oferece a visão mais completa até hoje de como a Lua continua, lentamente, a encolher e a enrugar a superfície, tal como uma maçã velha a secar.

Estas conclusões indicam que as planícies basálticas escuras - alvos prioritários para futuras missões e potenciais bases de longa duração - afinal não são geologicamente silenciosas.

“Desde a era do programa Apollo sabemos que as escarpas lobadas são muito comuns nas terras altas lunares, mas esta é a primeira vez que se documenta, de forma sistemática, a ampla presença de estruturas semelhantes ao longo do mare lunar”, afirma o geólogo Cole Nypaver, da Instituição Smithsonian, no Centro de Estudos da Terra e dos Planetas (EUA).

“Este trabalho ajuda-nos a obter uma perspectiva global e completa do tectonismo lunar recente, o que permitirá compreender melhor o interior da Lua, bem como a sua história térmica e sísmica, e o potencial para futuros sismos lunares.”

Encolhimento da Lua: das escarpas lobadas às cristas dos mares lunares

Ao contrário da Terra, a Lua não possui placas tectónicas em movimento. Ainda assim, tem actividade interna: após se formar há cerca de 4,5 mil milhões de anos, era uma esfera quente de material fundido que vem arrefecendo lentamente desde então. Esse arrefecimento implica contração, gerando tensões que se exprimem na superfície.

Há muito que existem indícios desse processo nas escarpas lobadas - formações em relevo tipo crista que marcam extensas áreas das terras altas rochosas. Contudo, estas estruturas não são a única assinatura visível do encolhimento gradual do satélite.

Nos mares lunares, vastas planícies relativamente planas e escuras de basalto vulcânico, a superfície também se enruga. Aí surgem as chamadas pequenas cristas dos mares - frequentemente designadas pela sigla SMRs - que são estruturas tectónicas compressivas formadas por falhas de empurrão superficiais nos basaltos escuros do mare.

Acredita-se que estas SMRs se tenham formado numa época semelhante à das escarpas lobadas, mas faltava demonstrar, de forma sólida, como se distribuem globalmente e qual a sua ligação directa ao sistema de contração lunar ainda em curso. Foi precisamente esse o objectivo da equipa de Nypaver.

Mapa global das SMRs: 2 634 segmentos identificados

Estudos anteriores já tinham apontado cristas deste tipo em regiões isoladas, mas nunca tinham sido cartografadas e analisadas como parte de um sistema unificado de contração à escala global.

Com imagens de alta resolução obtidas pelo Orbitador de Reconhecimento Lunar da NASA, os investigadores mapearam 1 114 segmentos de SMRs anteriormente não descritos no hemisfério visível (lado próximo) da Lua. Ao combinar estes resultados com levantamentos já existentes, o total global sobe para 2 634 segmentos de SMRs, distribuídos pelos hemisférios visível e oculto (lado distante).

Como datar cristas sem as datar directamente: crateras pequenas e sismos lunares

O passo seguinte foi estimar quando estas cristas se formaram. As cristas em si não podem ser datadas de forma directa, mas o terreno em redor funciona como um relógio geológico fiável.

Quando estas falhas deslizam, desencadeiam sismos lunares com intensidade suficiente para perturbar e apagar pequenas crateras de impacto nas proximidades. Assim, ao contar quantas microcrateras permanecem preservadas, é possível inferir há quanto tempo ocorreu o último movimento relevante na falha.

Com este método, a equipa concluiu que as SMRs se formaram aproximadamente entre 310 e 50 milhões de anos atrás, sendo as mais jovens de cerca de 52 milhões de anos. A idade média estimada foi de aproximadamente 124 milhões de anos, muito próxima da idade média calculada para as escarpas lobadas (cerca de 105 milhões de anos).

Quanto encolheu o mare? Modelação de falhas e percentagem de contração

Para quantificar a contração nos mares lunares, os investigadores modelaram a geometria das falhas, estimando o seu mergulho sob a superfície e o deslocamento acumulado. A partir desses parâmetros, calcularam que os mares lunares encolheram cerca de 0,003% a 0,004% - uma fracção pequena, mas comparável à contração previamente estimada para as terras altas.

Essa semelhança aponta para a existência de tensões globais comuns que moldam ambos os tipos de terreno. Em suma, o encolhimento deixou marcas tanto nas regiões elevadas e rochosas como nas planícies vulcânicas escuras.

“A nossa detecção de cristas pequenas e jovens nos mares, e a identificação da sua causa, completa um quadro global de uma Lua dinâmica e em contração”, afirma o geólogo Tom Watters, do Centro de Estudos da Terra e dos Planetas.

Implicações para missões futuras e para a habitação de longa duração

Ao aumentar substancialmente o número conhecido de fontes sísmicas potenciais, este estudo alarga as ferramentas disponíveis para compreender a evolução actual da Lua e a forma como o seu interior continua a libertar tensões.

Os autores sublinham que a presença generalizada de estruturas tectónicas recentemente activas, ou possivelmente ainda activas, nos mares lunares cria novas oportunidades para missões científicas: por exemplo, escolher locais onde redes de sismómetros possam caracterizar melhor a frequência e a energia dos sismos lunares, e cruzar esses dados com a cartografia de SMRs e escarpas lobadas.

Há também um lado prático: se os mares lunares forem utilizados como zonas de pouso frequentes ou como locais para infra-estruturas permanentes, a existência de falhas de empurrão superficiais e de sismicidade rasa deve ser integrada na avaliação de risco. Mesmo eventos moderados podem representar perigos para estruturas rígidas, sistemas de energia, ligações entre módulos e zonas de armazenamento em superfície.

“A presença generalizada de estruturas tectónicas sismicamente activas, recentemente ou na actualidade, ao longo dos mares oferece novas oportunidades para futuras missões e investigações lunares”, escrevem os investigadores no artigo.

“A distribuição das SMRs pode também ser relevante para qualquer habitação lunar de longa duração, devido aos riscos que sismos lunares rasos representam para infra-estruturas construídas pelo ser humano.”

A investigação foi publicada no Jornal de Ciência Planetária.