Las diferencias entre los lados cercano y lejano de la luna están relacionadas con la enorme influencia antigua

08 abril 2022

(Noticias de NanwerkLa cara que muestra la Luna a la Tierra es muy diferente de la que esconde en su cara más alejada. El lado cercano está dominado por persas lunares: los vastos restos de color oscuro de antiguos flujos de lava. Por otro lado, el lado lejano lleno de cráteres está virtualmente desprovisto de características extensas de yeguas. La razón de la gran diferencia entre los dos lados es uno de los misterios más perdurables de la luna.

Ahora, los investigadores tienen una nueva explicación para la luna de dos caras, una explicación relacionada con un impacto gigante hace miles de millones de años cerca del polo sur de la luna.

Un nuevo estudio publicado en la revista progreso de la ciencia («El origen del efecto Antártico-Aitken de la variación estructural lunar») muestra que el impacto que formó la gigantesca Cuenca Aitken (SPA) del Polo Sur de la Luna habría creado una enorme columna de calor que se extendería por el interior de la Luna. Este penacho habría contenido ciertos materiales, una combinación de tierras raras y elementos que producen calor, así como la luna cercana. Esta concentración de elementos podría haber contribuido a la actividad volcánica que condujo a la creación de las llanuras volcánicas cercanas. El efecto de la convección en la luna. Un nuevo estudio revela que una antigua colisión en el polo sur de la luna ha alterado los patrones de convección en el manto lunar, centrándose en un grupo de elementos productores de calor en el lado cercano. Estos elementos jugaron un papel en la formación de la gran herradura lunar visible desde la Tierra. (Foto: Matt Jones)

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“Sabemos que los grandes impactos como el que dio forma al SPA generarán mucho calor”, dijo Matt Jones, Ph.D. Candidato en la Universidad de Brown y autor principal del estudio. La pregunta es cómo afecta esta temperatura a la dinámica interna de la Luna. Lo que mostramos es que bajo cualquier condición razonable en el momento en que se forma la SPA, termina concentrando estos elementos productores de calor en el lado cercano. Especulamos que esto contribuyó al derretimiento del manto que condujo a los flujos de lava que vemos en la superficie. »

El estudio fue una colaboración entre Jones y su asesor, Alexander Evans, profesor asistente en la Universidad de Brown, junto con investigadores de la Universidad de Purdue, el Laboratorio de Ciencias Lunar y Planetaria en Arizona, la Universidad de Stanford y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

Las diferencias entre los lados cercano y lejano de la Luna fueron reveladas por primera vez en la década de 1960 por las misiones Luna soviéticas y el programa Apolo estadounidense. Si bien las diferencias en los sedimentos volcánicos son claramente visibles, las futuras misiones también revelarán diferencias en la composición geoquímica.

La parte proximal alberga una anomalía de composición conocida como topografía Procellarum KREEP (PKT), una concentración de potasio (K), elementos de tierras raras (REE) y fósforo (P) junto con elementos productores de calor como el torio. KREEP parece estar centrado en y alrededor de Oceanus Procellarum, la mayor de las llanuras volcánicas cercanas, pero es raro en otras partes de la Luna.

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Algunos científicos sospechan un vínculo entre PKT y los flujos de lava cercanos, pero la pregunta de por qué el grupo de elementos está enfocado en el lado cercano permanece. Este nuevo estudio proporciona una explicación asociada con la Cuenca Antártica-Aitken, el segundo cráter de impacto más grande conocido en el Sistema Solar.

Para el estudio, los investigadores realizaron simulaciones por computadora de cómo el calor de una colisión gigante cambia los patrones convectivos en el interior de la luna y cómo esto podría redistribuir KREEP en el manto lunar. Se cree que KREEP representa la última porción del manto que se congela después de la formación de la luna. Como tal, probablemente formó la capa más externa del manto, justo debajo de la corteza lunar.

Los modelos del interior de la luna sugieren que debería haberse distribuido de manera bastante uniforme debajo de la superficie. Pero este nuevo modelo muestra que la distribución uniforme se verá interrumpida por la columna de calor del efecto SPA.

Según el modelo, el material KREEP habría atravesado la ola de calor emitida por el área de influencia del SPA como un surfista. A medida que el penacho de calor se extendía por debajo de la corteza lunar, este material finalmente se entregó colectivamente al lado más cercano. El equipo realizó simulaciones de varios escenarios de impacto diferentes, desde el nocaut hasta el impacto de un rayo. Si bien cada uno produjo diferentes patrones de calor e indujo KREEP en diversos grados, todos crearon concentraciones de KREEP en el lado proximal, lo que concuerda con una anomalía de PKT.

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Los investigadores dicen que el trabajo proporciona una explicación confiable para uno de los misterios más perdurables de la luna.

“Cómo se formó el PKT es la pregunta abierta más importante en la ciencia lunar”, dijo Jones. El efecto Polo Sur-Aitken es uno de los eventos más importantes en la historia de la Luna. Este trabajo une esas dos cosas, y creo que nuestros resultados son realmente emocionantes».

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