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Strani terremoti regolari rilevati sulla Luna hanno origine artificiale: la scoperta grazie a una IA

Analizzando con un’intelligenza artificiale i dati raccolti dai sismografi piazzati dagli astronauti dell’Apollo 17, gli scienziati hanno scoperto che quelli ritenuti essere terremoti termici (estremamente regolari e ripetuti nel tempo) sono in realtà tutt’altro.
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A cura di Andrea Centini
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Luna. Credit: Andrea Centini
Luna. Credit: Andrea Centini

I sismografi piazzati sulla Luna dagli astronauti dell'Apollo 17 hanno rilevato vibrazioni anomale, ripetute nel tempo ed estremamente regolari. Le analisi di questi dati con la tecnologia moderna, nello specifico l'apprendimento automatico (intelligenza artificiale), hanno permesso di fare una scoperta tanto curiosa quanto utile per il futuro dell'esplorazione spaziale. Quelli che si credevano essere terremoti termici, innescati dall'estrema escursione termica che si verifica sulla Luna, erano in realtà anomalie di origine artificiale, provocate dall'espansione dell'infrastruttura metallica del lander dell'Apollo 17, sottoposta al calore mattutino.

Le vibrazioni indotte dal riscaldamento solare sono state registrate dai sensibilissimi sismografi piazzati a centinaia di metri e sono confluite nei dati dei cosiddetti “lunamoti”. Solo oggi, a quasi mezzo secolo dalla conclusione del programma lunare statunitense, si è capito di cosa si trattasse esattamente, distinguendo il segnale dai veri terremoti termici. Sulla Luna, infatti, l'escursione termica può essere mostruosa, con valori estremi compresi tra – 247 °C (di notte, nel cuore dei crateri del polo nord) a + 127 °C nelle zone equatoriali illuminate dal Sole. Queste variazioni determinano un continuo alternarsi tra espansione e contrazione della superficie lunare, che induce piccole spaccature e scosse attraverso le rocce. Da qui il nome di terremoti termici. Ricordiamo che la Luna non ha tettonica delle placche e un'attività vulcanica come la Terra; i terremoti lunari sono indotti principalmente dall'influenza gravitazionale del nostro pianeta. Analizzando il modo in cui le onde sismiche attraversano la Luna è possibile studiarne l'interno e scoprire eventuali depositi di minerali preziosi e di ghiaccio d'acqua. Non c'è da stupirsi che tutte le recenti missioni lunari – compresa quella indiana – conducano indagini con sismografi.

Gli strumenti lasciati dagli astronauti dell'Apollo 17. Credit: NASA
Gli strumenti lasciati dagli astronauti dell'Apollo 17. Credit: NASA

Per studiare il cuore della Luna gli astronauti dell'Apollo 17 installarono alcuni sismografi / geofoni, che raccolsero dati per un totale di otto mesi, tra l'ottobre del 1976 e il maggio del 1977. Come indicato, le informazioni sono state recentemente analizzate con l'apprendimento automatico, dando un senso a quegli strani segnali così regolari captati dagli strumenti. A condurre lo studio sono stati tre scienziati: Francesco Civilini e Allen Husker del California Institute of Technology (CALTECH) e R. Weber del NASA Marshall Space Flight Center di Greenbelt. Gli studiosi hanno osservato che i terremoti termici si verificavano con estrema regolarità, ogni pomeriggio, quando iniziava il raffreddamento della superficie lunare. L'IA ha però rilevato segnali di attività sismica anche al mattino, differente da quella pomeridiana / serale legata alla contrazione superficiale per la brusca riduzione termica. Triangolando la fonte di queste vibrazioni hanno scoperto che l'origine era proprio il lander dell'Apollo 17, che “scricchiolava” mentre si espandeva a causa del riscaldamento solare mattutino. “Ogni mattina lunare, quando il sole colpisce il lander, questo inizia a espandersi”, ha dichiarato il professor Husker in un comunicato stampa. “Ogni cinque o sei minuti un'altra [vibrazione], per un periodo da cinque a sette ore terrestri. Erano incredibilmente regolari e ripetitive”, ha chiosato l'esperto.

Queste informazioni sono estremamente preziose alla luce della rinnovata corsa allo spazio, che ha come obiettivo la colonizzazione del satellite naturale della Terra con le prime basi lunari (in attesa di conquistare Marte). Conoscere esattamente il comportamento dei materiali sottoposti alle sollecitazioni ambientali della Luna, ovvero come si contraggono ed espandono a causa dell'escursione termica, permetterà agli ingegneri di costruire moduli abitativi più sicuri, stabili e duraturi nel tempo. Nel frattempo l'obiettivo più importante delle missioni robotiche è trovare le prove del ghiaccio d'acqua e di altri depositi di minerali sotto la superficie. I dettagli della ricerca “Thermal Moonquake Characterization and Cataloging Using Frequency-Based Algorithms and Stochastic Gradient Descent” sono stati pubblicati su JGR Planets.

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