ASTRONOMÍA. La razón por la cual los lados cercano y lejano de la Luna difieren tanto

Luna

 

Cuando una nave espacial viajó por primera vez alrededor de la Luna, se reveló algo inesperado: el lado opuesto no tiene casi ninguno de los flujos de lava que llamamos mares, que dominan lo que podemos ver desde la Tierra.

Durante casi 60 años, los astrónomos han tratado de explicar la discrepancia con muchas teorías diferentes. Un nuevo modelo propone que la respuesta se encuentra en el cráter de impacto más grande y profundo de la Luna.

Los mares lunares son el resultado de inmensos flujos de lava que entraron en erupción recientemente y no han sido completamente cubiertos de cráteres. El enigma es por qué hubo más erupciones de este tipo en un hemisferio que en el otro.

Un nuevo estudio de la revista  Science Advances  propone que la formación de la cuenca del Polo Sur-Aitken (SPA) desencadenó una columna de calor en el interior lunar que produjo el desequilibrio. El SPA se encuentra entre las cuencas de impacto más grandes del Sistema Solar, con una estructura metálica debajo que puede ser el asteroide que lo formó. 

El SPA no es tan conocido como los cráteres lunares más pequeños, tanto porque está en el lado opuesto como porque su inmensa edad (4.300 millones de años) significa que los impactos posteriores lo han oscurecido parcialmente.

"Sabemos que los grandes impactos como el que formó SPA generarían mucho calor", dijo el autor del estudio y estudiante de doctorado de la Universidad de Brown, Matt Jones, en un comunicado . “La pregunta es cómo afecta ese calor a la dinámica interior de la Luna. Lo que mostramos es que bajo cualquier condición plausible en el momento en que se formó SPA, termina concentrando estos elementos productores de calor en el lado cercano. Esperamos que esto haya contribuido al derretimiento del manto que produjo los flujos de lava que vemos en la superficie".

La Luna habría tenido un interior muy caliente cuando se formó por primera vez, debido a que la energía potencial gravitacional de sus componentes se convirtió en energía térmica cuando se combinaron. Al principio, como en la Tierra, esto habría sido sostenido por la descomposición radiactiva, pero los cuerpos más pequeños pierden calor más rápidamente, lo que hace que el manto se solidifique y termine con el vulcanismo lunar.

Una excepción podría haber ocurrido después de los grandes impactos de asteroides, que habrían generado penachos de calor que se extendieron por debajo de la corteza, movilizando material derretido más fácilmente en el proceso.

El Oceanus Procellarum , tiene mucho de lo que se conoce como terreno KREEP, rico en potasio (K), elementos de tierras raras (REE) y fósforo (P). Otros mares también suelen ser KREEP, pero casi no hay ninguno en el otro lado, lo que sugiere que KREEP puede ser clave para las ubicaciones de los mares.

Los investigadores modelaron lo que el impacto SPA le haría a una capa de KREEP que inicialmente formaba la capa más externa del manto de la Luna. Descubrieron que una columna de calor derretiría el KREEP, lo que provocaría erupciones volcánicas entre 300 y 600 millones de años después del impacto.

Una antigua colisión en el polo sur de la Luna no solo creó su cuenca de impacto más grande, sino que también cambió los patrones de convección en el manto lunar, concentrando un conjunto de elementos productores de calor en el lado cercano. Esos elementos jugaron un papel en la creación del vasto mar lunar visible desde la Tierra. Imagen: Matt Jones

Contrariamente a la intuición, aunque el impacto fue en el lado lejano, el modelo indica que creó un manto activo en el lado cercano, lo que permitió la formación de los mares. Las columnas de calor llevaron al KREEP al lado opuesto de la Luna desde el impacto, concentrándolo particularmente en el área donde ahora se encuentra Oceanus Procellarum.

Durante gran parte del tiempo transcurrido desde que se descubrió la ausencia de mares en el otro lado, los intentos de explicar la diferencia se centraron en la relación de los dos hemisferios con la Tierra. Los ejemplos incluyen los esfuerzos para explicar cómo el campo gravitatorio de la Tierra podría haber producido una mayor actividad en el lado cercano de la Luna, o la mayor parte del planeta bloqueó los asteroides entrantes, reduciendo la formación de cráteres.

Sin embargo, si los autores del estudio tienen razón, todo es una coincidencia, consecuencia del lugar donde se produjo el impacto que provocó la SPA.