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Cara oculta de la Luna, en una imagen compuesta de varias tomadas por el Lunar Reconnaissance Orbiter en junio de 2009. Fuente: NASA.
Las manchas que aparecen en la cara visible de la luna se formaron cuando la golpearon múltiples meteoros, creando grandes mares planos de basalto que ahora vemos en forma de áreas oscuras llamados mares. Pero no hay manchas similares en la cara oculta de la luna y ahora, los astrofísicos de la Universidad Estatal de Pensilvania (Pensilvania, EE.UU.) creen saber por qué.
"Recuerdo que la primera vez que vi a un globo lunar cuando era niño, me impactó lo diferente que era la cara oculta", explica Jason Wright, profesor asistente de astrofísica, en la nota de prensa de Penn State. "Eran todo montañas y cráteres. ¿Dónde estaban los mares? Resulta que esun misterio desde los años 1950."
Este misterio se llama el Problema de las Tierras Altas de la Cara Oculta de la Luna y se remonta a 1959, cuando la nave espacial soviética Luna 3 transmitió las primeras imágenes de la cara oculta de la Luna a la Tierra. Se la denominó así no porque no fuera conocida, sino porque la luz del sol no llega hasta ella. Los investigadores se dieron cuenta de inmediato de que había un menor número de mares en esta parte de la luna, que siempre da la espalda a la Tierra.
El equipo de investigadores se dio cuenta de que la ausencia de mares, que se debe a una diferencia en el espesor de la corteza entre el lado de la Luna que vemos y el lado oculto, es una consecuencia de cómo se formó originalmente el satélite. Los investigadores han publicado sus resultados en la última edición de Astrophysical Journal Letters.
El consenso general sobre el origen de la Luna es que probablemente se formó poco después que la Tierra y fue el resultado de que un objeto del tamaño de Marte golpeara con la Tierra en un impacto oblicuo pero devastador. Esta Hipótesis del Impacto Gigantesco sugiere que las capas externas de la Tierra y el objeto fueron lanzados al espacio y con el tiempo formaron la Luna.
"Poco después del gigantesco impacto, la Tierra y la Luna estaban muy calientes", explica Steinn Sigurdsson, profesor de astrofísica. La Tierra y el objeto impactado no sólo se derritieron; partes de ellos se vaporizaron, creando un disco de rocas, magma y vapor alrededor de la Tierra.
La geometría era similar a la de los exoplanetas rocosos descubiertos recientemente muy cerca de sus estrellas, explica Wright. La Luna estaba entre 10 y 20 veces más cerca de la Tierra de lo que está ahora, y los investigadores han descubierto que asumió rápidamente una posición de anclaje mareal, de modo que el tiempo de rotación de la Luna era igual al período orbital de la Luna alrededor de la Tierra (y, por tanto, siempre vemos la misma cara del satélite). Esto se denomina anclaje mareal, y es un producto de la gravedad de ambos objetos.
La luna, que es mucho más pequeña que la Tierra, se enfrió más rápidamente. Debido a que la Tierra y la Luna tuvieron anclaje mareal desde el principio, la Tierra todavía caliente -más de 2.500 grados Celsius- irradiaba hacia la cara visible de la Luna. La oculta, lejos de la ebullición de la Tierra, se enfrió lentamente, mientras que el lado que mira hacia la Tierra se mantuvo fundido creando un gradiente de temperatura entre las dos mitades.
Este gradiente fue importante para la formación de la corteza de la Luna. La corteza de la luna tiene altas concentraciones de aluminio y calcio, elementos que son muy difíciles de vaporizar. "Cuando el vapor de roca comienza a enfriarse, los primeros elementos que se condensan son el aluminio y el calcio", explica Sigurdsson.
"Recuerdo que la primera vez que vi a un globo lunar cuando era niño, me impactó lo diferente que era la cara oculta", explica Jason Wright, profesor asistente de astrofísica, en la nota de prensa de Penn State. "Eran todo montañas y cráteres. ¿Dónde estaban los mares? Resulta que esun misterio desde los años 1950."
Este misterio se llama el Problema de las Tierras Altas de la Cara Oculta de la Luna y se remonta a 1959, cuando la nave espacial soviética Luna 3 transmitió las primeras imágenes de la cara oculta de la Luna a la Tierra. Se la denominó así no porque no fuera conocida, sino porque la luz del sol no llega hasta ella. Los investigadores se dieron cuenta de inmediato de que había un menor número de mares en esta parte de la luna, que siempre da la espalda a la Tierra.
El equipo de investigadores se dio cuenta de que la ausencia de mares, que se debe a una diferencia en el espesor de la corteza entre el lado de la Luna que vemos y el lado oculto, es una consecuencia de cómo se formó originalmente el satélite. Los investigadores han publicado sus resultados en la última edición de Astrophysical Journal Letters.
El consenso general sobre el origen de la Luna es que probablemente se formó poco después que la Tierra y fue el resultado de que un objeto del tamaño de Marte golpeara con la Tierra en un impacto oblicuo pero devastador. Esta Hipótesis del Impacto Gigantesco sugiere que las capas externas de la Tierra y el objeto fueron lanzados al espacio y con el tiempo formaron la Luna.
"Poco después del gigantesco impacto, la Tierra y la Luna estaban muy calientes", explica Steinn Sigurdsson, profesor de astrofísica. La Tierra y el objeto impactado no sólo se derritieron; partes de ellos se vaporizaron, creando un disco de rocas, magma y vapor alrededor de la Tierra.
La geometría era similar a la de los exoplanetas rocosos descubiertos recientemente muy cerca de sus estrellas, explica Wright. La Luna estaba entre 10 y 20 veces más cerca de la Tierra de lo que está ahora, y los investigadores han descubierto que asumió rápidamente una posición de anclaje mareal, de modo que el tiempo de rotación de la Luna era igual al período orbital de la Luna alrededor de la Tierra (y, por tanto, siempre vemos la misma cara del satélite). Esto se denomina anclaje mareal, y es un producto de la gravedad de ambos objetos.
La luna, que es mucho más pequeña que la Tierra, se enfrió más rápidamente. Debido a que la Tierra y la Luna tuvieron anclaje mareal desde el principio, la Tierra todavía caliente -más de 2.500 grados Celsius- irradiaba hacia la cara visible de la Luna. La oculta, lejos de la ebullición de la Tierra, se enfrió lentamente, mientras que el lado que mira hacia la Tierra se mantuvo fundido creando un gradiente de temperatura entre las dos mitades.
Este gradiente fue importante para la formación de la corteza de la Luna. La corteza de la luna tiene altas concentraciones de aluminio y calcio, elementos que son muy difíciles de vaporizar. "Cuando el vapor de roca comienza a enfriarse, los primeros elementos que se condensan son el aluminio y el calcio", explica Sigurdsson.
Aluminio y calcio
El aluminio y el calcio se habrían condensado preferentemente en la atmósfera del lado frío de la luna, porque la cara visible todavía estaba demasiado caliente. Miles de millones de años más tarde, estos elementos se combinaron con silicatos en el manto de la luna para formar feldespatos plagioclasa, que finalmente se trasladaron a la superficie y formaron la corteza de la luna, explica Arpita Roy, estudiante de doctorado. La corteza de la cara oculta tenía más de estos minerales y es más gruesa.
La luna ahora se ha enfriado completamente y no está fundida bajo la superficie. Al principio de su historia, grandes meteoritos golpearon la cara visible de la Luna y presionaron a través de la corteza, liberando de los grandes lagos de lava basáltica que formaron los mares lunares. Cuando los meteoros golpeaban la cara oculta de la luna, en la mayoría de los casos la corteza era demasiado gruesa y no surgía basalto magmático, por lo que se creaban valles, cráteres y montañas, pero no mares.
Un choque posterior
Otra investigación, publicada hace cuatro años por científicos de la Universidad de California en Santa Cruz (EE.UU.), explica que el impacto del objeto contra la Tierra que formó la Luna formó también otro objeto más pequeño, que compartía órbita con la Luna, y que acabó cayendo sobre ella, formando las cadenas montañosas de la cara oculta (la investigación publicada ahora lo atribuye a unos 'meteoros' genéricos).
Este modelo encaja con la Hipótesis del Impacto Gigantesco, que predice que debía de haber residuos del mismo en órbita alrededor de la Tierra, además de la Luna.
Una investigación de la misma universidad, publicada en 2010, atribuía la formación de estas cadenas montañosas a efectos de marea provocados por la gravitación de la Tierra, pero no explicaba por qué estas cadenas sólo estaban en la cara oculta, algo que la nueva investigación parece haber resuelto por fin.
El aluminio y el calcio se habrían condensado preferentemente en la atmósfera del lado frío de la luna, porque la cara visible todavía estaba demasiado caliente. Miles de millones de años más tarde, estos elementos se combinaron con silicatos en el manto de la luna para formar feldespatos plagioclasa, que finalmente se trasladaron a la superficie y formaron la corteza de la luna, explica Arpita Roy, estudiante de doctorado. La corteza de la cara oculta tenía más de estos minerales y es más gruesa.
La luna ahora se ha enfriado completamente y no está fundida bajo la superficie. Al principio de su historia, grandes meteoritos golpearon la cara visible de la Luna y presionaron a través de la corteza, liberando de los grandes lagos de lava basáltica que formaron los mares lunares. Cuando los meteoros golpeaban la cara oculta de la luna, en la mayoría de los casos la corteza era demasiado gruesa y no surgía basalto magmático, por lo que se creaban valles, cráteres y montañas, pero no mares.
Un choque posterior
Otra investigación, publicada hace cuatro años por científicos de la Universidad de California en Santa Cruz (EE.UU.), explica que el impacto del objeto contra la Tierra que formó la Luna formó también otro objeto más pequeño, que compartía órbita con la Luna, y que acabó cayendo sobre ella, formando las cadenas montañosas de la cara oculta (la investigación publicada ahora lo atribuye a unos 'meteoros' genéricos).
Este modelo encaja con la Hipótesis del Impacto Gigantesco, que predice que debía de haber residuos del mismo en órbita alrededor de la Tierra, además de la Luna.
Una investigación de la misma universidad, publicada en 2010, atribuía la formación de estas cadenas montañosas a efectos de marea provocados por la gravitación de la Tierra, pero no explicaba por qué estas cadenas sólo estaban en la cara oculta, algo que la nueva investigación parece haber resuelto por fin.
Referencia bibliográfica:
Arpita Roy et al.: Earthshine on a Young Moon: Explaining the Lunar Farside Highlands. Astrophysical Journal Letters (2014). DOI: 10.1088/2041-8205/788/2/L42.
Arpita Roy et al.: Earthshine on a Young Moon: Explaining the Lunar Farside Highlands. Astrophysical Journal Letters (2014). DOI: 10.1088/2041-8205/788/2/L42.
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