Insights about deep moonquakes origins

Abstract

A gênese dos sismos profundos tem desafiado os cientistas há décadas. Cinquenta anos após a missão Apollo 11, algumas questões sobre as características geofísicas da Lua ainda permanecem sem resposta. Um deles envolve o mecanismo casual de terremotos lunares pro- fundos, que são eventos sísmicos de baixa magnitude (M ≤ 2) que variam de 700 km a 1200

km de profundidade. Embora a interpretação dos dados sismológicos das Missões Apollo tenha fornecido informações essenciais sobre a composição e estrutura da Lua, a relação entre esta estruturação e como as forças gravitacionais no sistema Terra-Lua-Sol influenciam eventos

profundos ainda não está clara. Estudos anteriores sugerem que esses sismos lunares profun- dos podem ser desencadeados pela variabilidade gravitacional, produzida pelo movimento da

Lua em torno da Terra (como os períodos/meses sinódicos, anomalísticos e siderais), ou seja,

a periodicidade das marés. Os terremotos lunares profundos, por exemplo, foram associa- dos à ciclicidade orbital lunar. No entanto, o estresse cíclico de maré não é suficiente para

causar ruptura em pressões confinantes onde ocorrem os eventos profundos, uma vez que seus hipocentros ocorrem em áreas mais profundas e não são sensíveis ao estresse de maré. Na Terra, terremotos profundos ocorrem perto da zona de transição no manto e sua origem está frequentemente associada à desidratação de placas litosféricas. Além disso, a relação angular entre o apse lunar paralelo ao eixo de rotação da Terra tem sido associada a um aumento no número de grandes terremotos, devido ao estresse das marés. Aqui foi analisada uma série temporal de sismos lunares profundos (correlacionados com sismos terrestres profundos) com o número de eventos sísmicos por dia e parâmetros orbitais correspondentes calculados, como variações na distância, ocorrência angular e temporal entre a Lua e os planos orbitais Sol-Terra . Essa análise foi realizada usando as abordagens de Aprendizado de Máquina e Wavelet. Em contraste com estudos anteriores, os resultados sugeriram que os elementos orbitais sujeitos a

distúrbios solares não influenciam significativamente os sismos lunares profundos. Alternati- vamente, os sismos lunares profundos estão principalmente relacionados a parâmetros orbitais

que descrevem a posição da Lua em seu plano orbital, em relação ao sistema de coordenadas referenciado pela eclíptica e equinócio da época J2000.0 (onde as missões Apollo registraram todos os eventos que nós conhecemos). Os resultados mostram que estes eventos profundos são desencadeados pelo movimento da Terra e da Lua em seu próprio plano orbital. Aqui foi encontrado que a sismicidade profunda advêm dos movimentos orbitais de Inclinação do plano lunar (IN), Longitude do Nodo Ascendente (OM), Anomalia Verdadeira (TA) e Argumento do

Perifoco (W). Sismos profundos ocorrem em regiões sísmicas específicas, sugerindo que a sis- micidade pode ser induzida por fatores externos ao corpo planetário. Esses resultados também

sugeriram que a Terra e a Lua possuem camadas específicas com comportamento elástico que respondem sismologicamente de forma semelhante.