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El polo sur de la luna esconde algo masivo y misterioso.

2021

Han pasado 50 años desde el Apolo 11, pero nuestro conocimiento de la luna todavía es notablemente escaso. Acabamos de arañar la superficie de lo que hay que saber, literalmente. Un artículo reciente publicado en Geophysical Research Letters describe el descubrimiento de un cuerpo de material masivo, realmente masivo, que se encuentra a cientos de millas debajo del cráter más grande de la luna. Y los científicos están perplejos en cuanto a qué es y cómo llegó allí.

"Al principio, realmente no lo creíamos", dice H. Jay Melosh, geofísico de la Universidad de Purdue y coautor del nuevo estudio. "Se sabe que algunas otras cuencas lunares tienen anomalías masivas", como las descubiertas por primera vez en 1968 por las misiones orbitales lunares que precedieron al programa Apolo. "Pero nunca se supo que la cuenca del Polo Sur-Aitken tuviera una anomalía masiva de ese tipo".

La cuenca del Polo Sur-Aitken es el hogar del cráter más grande conocido en el sistema solar. Con más de 1, 200 millas de ancho, varias millas de profundidad, y se cree que tiene alrededor de 4 mil millones de años, se encuentra en el lado opuesto de la luna, por lo que nunca lo has visto durante todas tus experiencias mirando la luna. Se cree que la masa desconocida que se encuentra debajo del cráter se encuentra a más de 370 millas bajo tierra, y es aproximadamente cinco veces más grande que la Isla Grande de Hawai.

Aunque no podemos verlo y no tenemos una forma real de estudiar lo que está debajo de la superficie de la luna directamente, sabemos que está acechando allí gracias a la gravedad. Los planetas y las lunas que duelen por el espacio no ejercen un campo de gravedad uniforme. Fluctúa según la distribución de masa en todo el cuerpo.

Podemos medir el campo de gravedad de la luna volando un satélite sobre la superficie. Los tirones más fuertes, causados ​​por más masa, harán que la nave espacial acelere hacia la superficie. Por el contrario, a medida que el satélite vuela sobre regiones con una masa más ligera, rebotará en altitud. La recopilación de todos esos datos de vuelo juntos le proporciona un mapeo del campo gravitacional de la luna y una indicación de qué partes contienen más masa que otras.

Esto es muy fácil de hacer para el lado cercano de la luna que nos enfrenta, pero históricamente ha sido imposible comunicarse con cualquier cosa que esté pasando por el otro lado. La NASA remedia esa situación para su misión Gravity Recovery and Interior Laboratory, o GRAIL. Enviaron dos orbitadores lunares en 2011 y 2012, y pasaron un año recolectando datos de campo de gravedad y geología midiendo el cambio en la distancia entre las dos naves espaciales mientras orbitaban la luna. Fue una investigación increíblemente de alta precisión para su época.

Varios de los autores del nuevo estudio formaban parte del equipo GRAIL y estaban interesados ​​en investigar las anomalías gravitacionales medidas durante el estudio. Algunos estudiaban específicamente datos que indicaban que una anomalía gravitacional provenía de la cuenca del Polo Sur-Aitken. Cuando combinaron esas mediciones con los datos de topografía lunar adquiridos por el Orbitador de Reconocimiento Lunar, el equipo supo que algo extraño yacía bajo la superficie.

Según lo que se sabía en ese momento, se pensaba que la región estaba en isostasia o en un estado de equilibrio gravitacional. `` Pensamos que era poco probable que pudiera soportar algún tipo de anomalía gravitatoria. Y, sin embargo, los análisis seguían mostrando este exceso de gravedad. Los datos también indicaron que no podía estar cerca de la superficie, tenía que estar muy bajo tierra y era lo suficientemente pesado como para pesar la cuenca. más de media milla.

Una teoría temprana sugirió que la anomalía estaba hecha de cristales densos, pero no había una buena manera de explicar cómo se habían formado realmente estos cristales. "Ninguno de nosotros estaba particularmente convencido por eso", dice Melosh. `` Es realmente una especie de interpretación ad-hoc ''.

La explicación predominante detrás de la cual se han reunido los investigadores es que la masa está compuesta de metal (probablemente hierro-níquel) del núcleo del proyectil que impactó la luna hace mucho tiempo y que en realidad creó el cráter en primer lugar. Los investigadores eran un poco reacios a seguir con esa interpretación, ya que parece un poco más fantástico entretener, pero Melosh cree que la teoría se ha fortalecido con el tiempo.

En general, el descubrimiento de esta cosa arroja una llave en nuestros intentos continuos de comprender la geología de la luna con mayor detalle. Hay algunos modelos actuales que sugieren que el interior de la luna todavía es lo suficientemente cálido como para facilitar la convección del manto, donde ese calor permite que el interior de la luna se mueva. Si aplicamos lo que sabemos acerca de cómo funciona este proceso en la Tierra a la luna, entonces significaría que esta masa anómala debería haberse hundido profundamente y fusionarse con el núcleo lunar. Sin embargo, está claramente suspendido, por lo que los científicos ahora están atrapados tratando de averiguar si esos modelos son precisos o si tenemos algo más aquí.

`` Una anomalía densa como esta debería haberse hundido y unirse al núcleo de la luna '', dice Melosh. El hecho de que todavía esté allí puede estar diciéndonos que la luna es más rígida y fría de lo que alguna vez pensamos. Melosh sugiere que necesitamos revisar nuestros modelos en algo que explique una luna más sólida, en lugar de una más fundida.

Sin embargo, reescribir y ejecutar este tipo de cálculos es bastante intenso, y no está claro si podríamos resolver este misterio pronto. Es poco probable que obtengamos una mejor evaluación del campo de gravedad que lo que GRAIL logró, pero "lo que podemos hacer dice que Melosh es localizar lo que sea que sea sísmicamente, y esa sería otra razón más para la red sísmica tan discutida pero nunca implementada". " La propuesta a la que hace referencia establecería nuevos sismómetros alrededor de la luna para recopilar datos sobre cualquier actividad sísmica. Esos datos podrían usarse para comprender el interior de la luna con mucho mejor detalle, incluido de qué está hecha la masa debajo de la cuenca del Polo Sur-Aitken. "Aprenderíamos mucho más sobre la luna de esa manera".

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