José Mª Moreno: Las caras de la Luna

Las naves espaciales que, durante años, han orbitado a la Luna mostraron que su cara lejana es muy distinta a la única que podemos ver desde la Tierra: aquella con muchos más cráteres de impacto, ésta con más mares inundados de lava.

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José Mª Moreno Ibáñez.  AC/19.52

En un reciente articulo publicado en la revista Nature Geoscience, el  30 de marzo de 2020, elaborado por el Dr. Stephen M. Elardo [profesor asistente en el Departamento de Ciencias Geológicas de la Universidad de Florida (USA), incluido en el programa de ayudas de NASA: «Early Career Fellow»] y un equipo de investigadores; se analizan y justifican las causas del porqué, en la cara cercana de la Luna (especialmente en el gran área denominada Procellarum KREEP Terrane), haya muchos menos cráteres de impacto que en cualquier otra zona, sobre todo de la cara oculta.

Crédito de imagen: NASA / JPL-Caltech / S. Miljkovic

Mapa global del grosor de la corteza de la luna derivado de los datos de gravedad obtenidos por la nave espacial GRAIL de la NASA. El lado cercano lunar está representado en el hemisferio izquierdo. El  lejano en el hemisferio derecho. Credito de imagen: NASA / JPL-Caltech / S. Miljkovic

El Oceanus Procellarum (Océano de las Tormentas, también llamado cuenca Procellarum), es un enorme mar lunar, en la cara próxima de la Luna; el único que, por su extensión, se considera océano. Es el mayor de todos los mares de la Luna, abarcando unos 2.500 kilómetros de Norte a Sur, cubriendo una superficie aproximada de 1.692.000 km².

Los científicos no coinciden al explicar los orígenes de esta enorme cuenca: podría ser debida a un gran impacto, o bien se formó por antiguas inundaciones de lava que generaron una superficie basáltica al solidificarse, relativamente llana; o quizás ambas cosas.

Sobre este mismo área se extiende la región lunar conocida como «Procellarum KREEP Terrane» [KREEP es un acrónimo construido a partir de las letras K (el símbolo atómico para el potasio), REE (elementos de tierras raras) y P (símbolo del fósforo)].

Este componente geoquímico, presente en algunas rocas lunares de la fase inicial de su formación (hace 4.500 millones de años), se habría ido concentrando en ciertas áreas a medida que avanzaba su cristalización, formando un magma rico en KREEP, que habría quedado intercalado entre la corteza y el manto lunar.

El basalto KREEP tiene aproximadamente 300 veces más uranio y torio (elementos altamente radiactivos, productores de calor) que el resto de materiales que forman la Luna, esto implica que una gran parte de los elementos productores del calor de la Luna se encuentra dentro de esa región lunar, afectando a todos los materiales de su entorno.

Crédito de imagen: NASA

El lado cercano de la Luna (izquierda) contiene el 97% de las llanuras volcánicas (oscuras), mientras que el lado lejano (derecha) muestra muchos más cráteres de impacto. Crédito de imagen: NASA

El título del artículo es: «Construcción temprana de la corteza mejorada en el lado cercano de la Luna por la depresión del punto de fusión del manto»; en él se detallan experimentos de laboratorio realizados a altas temperaturas, según modelos, para cuantificar que efectos hubiera tenido la geoquímica del KREEP para haber causado esa gran actividad magmática en esas zonas de la cara cercana.

«Las naves espaciales que orbitan la Luna han demostrado que ésta no es simétrica», explicó el Dr. Elardo. «El lado que está alejado de la Tierra, tiene una corteza más gruesa y casi no ha fluido lava en su superficie, mientras que hay muchas  áreas, en el lado cercano, que fueron inundadas de magma».

El objetivo del estudio era demostrar que: «El hemisferio cercano de la Luna alberga una región geoquímicamente anómala, el Procellarum KREEP Terrane, que se cree proporcionó calor radiogénico para la fusión del manto lunar desde hace 3,9 a 1 mil millones de años», explicó el doctor.

Los resultados de la investigación demuestran que el enriquecimiento anómalo en elementos «incompatibles» (aquellos que tienden a la fase líquida durante la cristalización del magma, en vez de seguir procesos de endurecimiento más rápidos) en esta región KREEP, reduce drásticamente la temperatura de fusión de la roca, y también es el origen de esos magmas que pueden haber generado,  entre 4 y 13 veces, más lava debajo de la corteza cercana; incluso sin contribución de las rocas radiactivas.

Es de destacar que en esa misma región del Oceanus Procellarum, los datos publicados por el orbitador lunar SELENE (Agencia japonesa JAXA) en 2009, confirmaron la existencia de una gigantesca caverna de 50 kilómetros de largo y más de 100 metros de ancho: un largo tubo de lava formado por la actividad volcánica hace cerca de 3.500 millones de años («Marius Hills»), similar a los tubos de lava de Hawái (EE.UU.), Jeju (Corea del Sur), o Canarias (España).

Bocas superficiales de antiguos túneles de lava en Marius Hills. Crédito de imagen: NASA , Lunar Orbiter 2

Posteriormente, las observaciones de seguimiento realizadas por el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA (LRO) también indicaron que el pozo de Marius Hills se extiende visualmente hacia abajo casi 100 metros y tiene varios cientos de metros de diámetro.

Más recientemente, unos nuevos análisis de los datos de radar de SELENE de penetración del suelo, han revelado una serie de ecos intrigantes, indicadores de los numerosos y extensos tubos de lava, ya vacíos, que existen bajo Marius Hills, los cuales podrían extenderse por varios kilómetros.

El hecho de que gran parte de las rocas de ese sector del suelo lunar sean tan intensamente radiactivas, hace inviable algunos proyectos de colonización que los astrofísicos planetarios habían previsto porque, debido a la intensidad de radiación solar que soporta la Luna por carecer de atmósfera, la abundancia de meteoritos y micro meteoritos que impactan continuamente sobre la superficie, así como a la gran alternancia de temperaturas (mínima media -153ºC; máxima media 107ºC); esos túneles  ya no serían adecuados para los primeros colonos selenitas, donde estarían protegidos de todos esos perjuicios.

Es una razón que el calor radiogénico generado por la descomposición radiactiva de los isótopos de  esas zonas de la corteza y del manto lunar, hayan producido un  exceso de lava más fluida, la cual haya erosionado, o cubierto, esa parte de la orografía del suelo lunar, y con ello la desaparición de muchos cráteres de impacto. Pero ello no explica el cuantioso mayor número de impactos que se observan en la cara lejana de la Luna.

Polo sur lunar visto por su cara lejana desde la nave espacial Ebb de la misión GRAIL, donde se aprecia el gran numero de impactos en esa cara. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech

En cambio, si se considera que la cara cercana de la Luna se enfrenta permanentemente a la Tierra, debido a que tarda en hacer una rotación sobre si misma el mismo que en dar una vuelta al planeta, y el efecto marea consecuente, se puede deducir de ello que la Tierra siempre ha servido de pantalla protectora a esa cara próxima de los impactos de gran parte de cometas y asteroides, pero no así a la cara lejana.

Este mismo efecto de marea (gradiente gravitatorio) afecta tanto a la Tierra en su forma y distribución de las mareas, como a la Luna donde hace que las porciones de masa lunar situadas en la cara opuesta a la Tierra estén sometidas a fuerzas de gravedad levemente inferiores a las que actúan en la cara orientada hacia la Tierra, de manera que en la cara más cercana existe una resultante de fuerzas superior a la que hay en la cara opuesta, con el consiguiente resultado de una mayor actividad magmática y sísmica (lunamotos son los movimientos sísmicos lunares) en la cara que vemos desde la Tierra, como incluso han llegado a medir los sismómetros lunares dejados en la cara cercana por las misiones Apollo.

El grado de interacción que se produce entre la Tierra y la Luna es considerado por muchos astrónomos como el resultado de un sistema doble: Tierra-Luna

Referencias:

 


José Mª Moreno Ibáñez (AC 19/52), 
Es Arquitecto Técnico por la Universidad Complutense de Madrid.Socio fundador de la Asociación de Astronomía “Astromares” (Sevilla-2007)
Astrónomo aficionado (especialidad Asteroides y Cometas). Ha cursado Astronomía por The University of Arizona. «Observación de la Tierra desde satélites» (Agencia Espacial Europea) y «El cielo nocturno» Orion. (Open University London)

 

 

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