MADRID (31 Julio 2014).- Un grupo de científicos de
la Universidad de California Santa Cruz, en Estados Unidos, parece haber
resuelto el misterio de la forma de limón de la Luna. Lejos de ser una esfera
perfecta, el satélite terrestre está ligeramente achatado y posee una protuberancia
a un lado. Desvelar el origen de esta morfología lunar es importante para
comprender los procesos geológicos que ocurrieron en la Luna después de su
formación tras el impacto de un asteroide sobre la Tierra aún en formación.
Un estudio recién publicado en la revista 'Nature'
muestra que la mayor parte de la forma general de la Luna se puede explicar
teniendo en cuenta los efectos de una marea que actuaron en la historia
temprana de la Luna.
Los resultados proporcionan una visión de la
historia de la joven Luna, su evolución orbital y su orientación actual en el
cielo, como resume el autor principal, Ian Garrick-Bethell, profesor asistente
de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de California Santa
Cruz, en Estados Unidos.
A medida que la Luna se enfrió y solidificó hace más
de cuatro millones de años, los efectos de esculpido de las fuerzas de la marea
y la rotación se congelaron. La idea de una protuberancia congelada de la marea
rotacional, conocida como la hipótesis de la "protuberancia fósil",
fue descrita por primera vez en 1898.
"Si usted se imagina que hace girar un globo de
agua, empieza a aplanarse en los polos y a abultarse en el ecuador", pone
como ejemplo Garrick-Bethell. "Además de eso, se producen mareas por la
atracción gravitatoria de la Tierra y se crea una especie de forma de limón con
el eje mayor apuntando a la Tierra", añade.
Pero este proceso de protuberancias fósiles no puede
explicar por completo la forma actual de la Luna. En el nuevo estudio,
Garrick-Bethell y sus colegas incorporaron otros efectos de las mareas en su
análisis y tuvieron en cuenta las cuencas que han dado forma a la topografía de
la Luna, además de considerar el campo gravitatorio de la luna junto a su
topografía.
Los esfuerzos por analizar la forma general de la
Luna se complicaron por las grandes cuencas y los cráteres creados por impactos
de gran alcance que deforman la corteza lunar y expulsan muchas cantidades de
material. "Cuando tratamos de analizar la forma general de la Luna usando
esferas armónicas, los cráteres son como lagunas en los datos", detalla
Garrick-Bethell.
Los resultados indican que las variaciones en el
espesor de la corteza de la Luna causadas por el calentamiento de la marea
durante su formación explican la mayor parte de la topografía a gran escala de
la Luna, mientras que el resto está en consonancia con una protuberancia por la
marea de rotación congelada que se formó más tarde.
Un
océano de roca fundida
Un trabajo anterior de Garrick-Bethell y algunos de
los mismos coautores describe los efectos simultáneos de la extensión de las
mareas y el calentamiento de la corteza de la Luna, hace 4.400 millones de años
cuando la corteza exterior sólida aún flotaba en un océano de roca fundida.
El calentamiento de la marea habría provocado que la
corteza sea más delgada en los polos y se formara una corteza más gruesa en las
regiones en línea con la Tierra. Publicado en la revista 'Science' en 2010, ese
estudio previo encontró que la forma de un área topográfica inusual en la Luna,
las montañas de la cara oculta, fue consistente con los efectos del
calentamiento de la marea durante la formación de la corteza.
"En 2010, encontramos un área que se ajusta al
efecto de calentamiento de la marea, pero ese estudio dejó abierta la
explicación del resto de la forma de la Luna y no incluyó la deformación por la
marea de rotación. En este trabajo hemos tratado de tener en cuenta todas estas
consideraciones juntas", detalla Garrick-Bethell.
El calentamiento de la marea y la deformación de
rotación tenían efectos similares en la forma general de la Luna, lo que supone
que la Luna posee una ligera forma de limón con una protuberancia en el lado
que da a la Tierra y otro bulto en el lado opuesto. Sin embargo, los dos procesos
dejan firmas distintas en el campo gravitatorio de la Luna.
Debido a que la corteza es más ligera que el manto
subyacente, las señales de la gravedad revelan variaciones en el espesor de la
corteza que fueron causadas por calentamiento de la marea. Curiosamente, los
investigadores encontraron que el campo de gravedad global de la Luna ya no se
alinea con la topografía, como habría sucedido cuando las protuberancias de la
marea fueron congeladas en la forma de la Luna.
El eje principal de la forma general de la Luna (el
eje largo del limón) está ahora separado de los ejes principales de gravedad
por unos 34 grados. Si se excluyen las grandes cuencas de los datos, la
diferencia sigue siendo de unos 30 grados.
"La Luna que veíamos hace mucho tiempo ha
cambiado, por lo que ya no miramos la cara principal de la Luna", afirma
Garrick-Bethell. "Los cambios en la distribución de la masa modificaron la
orientación de la Luna. Los cráteres eliminaron algo de masa y también hubo
alteraciones internas, probablemente relacionadas con cuando la Luna se vuelve
volcánicamente activa", agrega.
Los detalles y las fechas de estos procesos son
todavía inciertos pero Garrick-Bethell cree que el nuevo análisis debe ayudar a
trabajar en los detalles de la historia temprana de la Luna. Si bien el nuevo
estudio muestra que los efectos de la marea pueden dar cuenta de la forma
general de la Luna, los procesos de la marea no explican las diferencias
topográficas entre el lado más cercano y el más lejano.
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