Los primeros resultados de GRAIL proporcionan el mapa de gravedad lunar más preciso hasta el momento
Este mapa muestra el campo de gravedad de la luna medido por la misión GRAIL de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / ARC / MIT
Los primeros resultados científicos de los orbitadores lunares gemelos GRAIL de la NASA proporcionan detalles increíbles del interior de la Luna y el mapa del campo de gravedad de mayor resolución de cualquier cuerpo celeste, incluida la Tierra.
Los datos del Laboratorio Interior y Recuperación de Gravedad (GRAIL) muestran estructuras internas antiguas que antes se desconocían, proporcionan detalles que son hasta cinco órdenes de magnitud mejores que los estudios previos de la Luna y ofrecen información sin precedentes sobre la superficie y el campo gravitatorio de la Luna.
La nave espacial gemela, apodada Ebb y Flow, se envían señales de radio entre sí y se mide cualquier cambio en la distancia entre los dos mientras giran alrededor de la Luna, hasta cambios tan pequeños como 50 nanómetros por segundo. 'Esa es la 20.000 parte de la velocidad a la que se mueve un caracol', dijo Maria Zuber, investigadora principal de GRAIL, en la conferencia de la Unión Geofísica Estadounidense de hoy.
Los nuevos mapas de gravedad revelan una gran cantidad de características tales como estructuras tectónicas, accidentes geográficos volcánicos, anillos de cuencas, picos centrales de cráteres y numerosos cráteres simples en forma de cuenco. Los datos también muestran que el campo de gravedad de la luna es diferente al de cualquier planeta terrestre de nuestro sistema solar.
Los instrumentos de la nave espacial GRAIL pueden sondear el interior del planeta. Los increíbles videos publicados hoy muestran una gran cantidad de detalles que el equipo dijo que apenas están comenzando a estudiar.
Restar la gravedad de las características de la superficie proporciona lo que se llama un mapa de gravedad de Bouguer. Lo que queda es una vista de anomalías masivas dentro de la Luna debido a variaciones en el grosor de la corteza o la densidad del manto. En el video de arriba, los máximos circulares prominentes del lado cercano (en rojo) indican las concentraciones de masa conocidas o 'mascons', pero también son visibles muchas características similares recién descubiertas del lado lejano.
“El noventa y ocho por ciento de la gravedad local está asociada con la topografía, mientras que el 2 por ciento son otras características gravitacionales”, dijo Zuber. “Puedes ver los ojos de buey de las masconitas lunares, pero por lo demás vemos una superficie interior lisa. La única forma en que esto podría suceder es si los impactos en la Luna temprana destrozaran la superficie interior '.
Estos mapas de la luna muestran las anomalías de la gravedad de 'Bouguer' medidas por la misión GRAIL de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / CSM
El mapa de gravedad de Bougeur también reveló evidencia de actividad volcánica antigua bajo la superficie de la Luna y extrañas anomalías gravitacionales lineales.
'En los gradientes del mapa de gravedad de Bouguer, vimos características que no esperábamos', dijo Jeff Andrews-Hanna, co-investigador de GRAIL. “Identificamos una gran población de anomalías gravitacionales lineales. No vemos ninguna expresión de ellos en los mapas topográficos, por lo que inferimos que se trata de estructuras internas antiguas '.
La misión GRAIL de la NASA ha revelado una anomalía de gravedad lineal que se cruza con la cuenca Crisium en el lado cercano de la luna. Los datos del gradiente de gravedad de GRAIL se muestran a la izquierda, con la ubicación de la anomalía indicada. El rojo y el azul corresponden a gradientes de gravedad más fuertes. Los datos topográficos sobre la misma región del Lunar Reconnaissance Orbiter del Lunar Orbiter Laser Altímetro de la NASA se muestran a la derecha; estos datos no muestran signos de anomalía gravitacional. Crédito: NASA / JPL-Caltech / CSM
Por ejemplo, en esta imagen de Crisium Basin, que forma uno de los ojos del 'hombre en la luna', los mapas de gravedad muestran una característica lineal que cruza la cuenca, mientras que los mapas topográficos no muestran tal característica correlacionada. 'Esto nos dice que la anomalía de la gravedad se formó antes de los impactos', dijo Andrews-Hanna.
Estos mapas del lado cercano y lejano de la luna muestran los gradientes de gravedad medidos por la misión GRAIL de la NASA, destacando una población de anomalías gravitatorias lineales. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / CSM
Los datos adicionales revelan que la corteza interior de la Luna está casi completamente pulverizada. Lea más sobre esto en nuestro segundo artículo sobre los nuevos resultados de GRAIL.
Otros datos revelan que la corteza de la Luna es más delgada de lo que se pensaba.
“Utilizando los datos de gravedad de GRAIL, encontramos que el grosor promedio de la corteza es de 32 a 34 kilómetros, que es aproximadamente 10 km menos que en estudios anteriores”, dijo Mark Wieczorek, Co-Investigador de GRAIL. “Descubrimos que la abundancia de aluminio en la Luna es casi la misma que la de la Tierra. Esto es consistente con una hipótesis reciente de que la Luna se deriva de materiales de la Tierra cuando se formó durante un evento de impacto gigante ”.
La misión GRAIL de la NASA tomó este video sobre la cuenca Mare Orientale de la luna de la Tierra. Fue recogido por MoonKAM a bordo de la nave espacial Ebb de GRAIL el 7 y 8 de abril de 2012. Crédito de la película: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Durante su misión principal, las dos naves espaciales GRAIL orbitaron a solo 55 km sobre la superficie de la Luna. Esta distancia cercana es la razón por la que GRAIL está produciendo los mejores datos de campo de gravedad para cualquier planeta, incluida la Tierra.
'GRACE todavía está recopilando datos excelentes sobre el campo de gravedad de la Tierra, pero debido a que la Tierra tiene atmósfera, GRACE tiene que orbitar a 500 km', dijo Zuber. 'No hay nada mejor que ir bajo'.
Zuber dijo que el equipo de GRAIL aprendió de GRACE y pudo hacer 'algunas mejoras juiciosas'. También sugirió que esta tecnología debería usarse para todos los cuerpos planetarios del sistema solar, y lanzó una idea tentadora: 'Imagínese mapear las corrientes debajo de la superficie de Europa', dijo.
GRAIL finaliza la misión científica primaria en mayo y actualmente está trabajando en una misión extendida en la que la altitud de las naves espaciales se redujo a solo 23 km sobre la superficie. 'Estamos abriendo otra ventana en términos de geofísica, por lo que pronto escucharán los resultados de los nuevos conjuntos de datos', dijo Sami Asmar, miembro del equipo de GRAIL.
En una sesión de la conferencia de AGU más tarde en el día, Zuber reveló que mañana, 6 de diciembre de 2012, el equipo bajará la nave espacial GRAIL a solo 11 km sobre la superficie lunar.
Concepto artístico de la misión GRAIL, con dos naves espaciales gemelas en órbita en tándem alrededor de la luna para medir su campo de gravedad con un detalle sin precedentes. Crédito de la imagen: NASA / JPL
La misión extendida terminará pronto, a mediados de diciembre, y poco después, las dos naves espaciales se estrellarán intencionalmente contra la superficie lunar. El equipo dijo hoy que todavía están formulando ideas para el escenario de impacto y analizando la posibilidad de apuntar los choques para que estén dentro del campo de visión de los instrumentos en el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA.