POR QUÉ LA LUNA RESUENA DURANTE TANTO TIEMPO

Cuando una onda sísmica atraviesa la Luna, la señal no termina cuando la onda ha pasado. Le sigue una larga cola de vibraciones, la coda, que en la Luna puede durar hasta horas: unas diez veces más que tras un terremoto de magnitud similar. Para los sismólogos, esa resonancia es un estorbo: ahoga los débiles ecos de las capas profundas que revelarían el interior de la Luna.

La explicación habitual era una fuerte dispersión en una corteza continua pero muy irregular, donde las ondas se aceleran y se frenan de un lugar a otro. Pero las simulaciones basadas en esa idea nunca reprodujeron los registros de los sismómetros del Apolo, ni siquiera con contrastes irrealmente fuertes.

Grietas que nunca cicatrizan

Lei Zhang, Jinhai Zhang y sus colegas de la Academia China de Ciencias y de la Universidad de Geociencias de China tomaron otro camino. La corteza lunar está plagada de fracturas: miles de millones de años de impactos, la contracción de la Luna al enfriarse, las mareas y la actividad volcánica la han ido rompiendo. En la Tierra, los fluidos cicatrizan poco a poco esas grietas. En la Luna no hay agua, así que permanecen abiertas: huecos vacíos en la roca.

Una grieta vacía es un muro para una onda sísmica: nada pasa a través de ella. La onda se refleja totalmente. Con una sola grieta, parte del frente de onda rebota mientras el resto sigue sin alterarse. Con muchas grietas, el frente de onda se hace añicos y queda atrapado, rebotando de grieta en grieta, y su energía se escapa lentamente. Según los autores, el efecto de tales fracturas sobre las ondas sísmicas lunares nunca se había tenido en cuenta.

Reproducir los impactos del Apolo

Para poner a prueba la idea, el equipo construyó un corte bidimensional de la corteza lunar, de 1.000 kilómetros de largo y 80 kilómetros de profundidad, sembrado de grietas vacías en una roca por lo demás uniforme. Compararon sus predicciones con 13 registros del Apolo de impactos artificiales: etapas de cohete agotadas y etapas de ascenso de módulos lunares estrelladas a propósito contra la Luna, cuyo momento y lugar de impacto se conocen con exactitud. Las estaciones estaban a entre 2,2 y 28 grados de arco.

En lugar de oscilaciones individuales, compararon la envolvente global de cada registro: un ascenso gradual, un pico amplio y un lento decaimiento que le dan aspecto de huso.

Todo se decide en el primer kilómetro

• Con las grietas concentradas en el kilómetro superior, las envolventes simuladas coinciden con dos registros representativos con correlaciones de 0,90 y 0,92. Una corteza sin grietas solo da 0,56 y 0,47.
• Doce variantes permiten precisar dónde importan las grietas. Grietas que alcanzan 12 kilómetros de profundidad se ajustan tan bien como grietas limitadas al kilómetro superior. Pero si se quitan las grietas de ese kilómetro superior, la correlación cae a 0,4–0,5.
• La longitud de las grietas también cuenta: de 0,5 a 2 kilómetros da correlaciones de alrededor de 0,85; 4 kilómetros, solo de alrededor de 0,64. Las grietas miden probablemente 2 kilómetros o menos.
• Solo una densidad de grietas bastante alta reproduce a la vez la forma de la coda y la rapidez con que se apaga: el kilómetro superior está muy fracturado.

En el modelo de referencia, 85 grietas, cada una de un kilómetro de largo y 250 metros de ancho, se reparten por el kilómetro superior del corte.

Una herramienta para lo que viene

El radar de los vehículos exploradores lunares ha sondeado capas de hasta unos cientos de metros, normalmente menos de 500. El resultado sísmico llega más hondo, hasta alrededor de un kilómetro, y enlaza el radar, los mapas de gravedad y las mediciones de las muestras traídas a la Tierra.

El modelo también podría usarse a la inversa: una vez conocidas las grietas, se podría calcular su resonancia y restarla de los registros, dejando asomar los débiles reflejos del interior profundo de la Luna. Los futuros sismómetros (en Chang’e-7, cerca del polo sur con Artemis y en la cara oculta) podrían ponerlo a prueba. Y los proyectos que esperan detectar ondas gravitacionales escuchando la Luna quizá tengan que tener en cuenta esas mismas grietas.

El modelo sigue siendo una simplificación: un corte bidimensional, roca uniforme alrededor de las grietas. Las grietas reales son tridimensionales, se cruzan y se encuentran en una corteza que también es irregular. Pero incluso esta versión desnuda resuena como la Luna.