Uno de los cráteres de impacto más antiguos, profundos y más grandes de la Luna proporciona una ventana a la historia y la composición de nuestro compañero celestial, y debe estudiarse con más detalle, dice un equipo de científicos lunares. La cuenca del Polo Sur-Aitken en la Luna se formó a partir de un impacto gigantesco hace unos 4.300 millones de años. Los científicos dicen que un análisis más detallado de esta área ayudará a refinar la línea de tiempo de los eventos en el desarrollo de la Luna, así como también ayudará a explicar las dramáticas diferencias entre el lado cercano y lejano de la luna.
en un nuevo papel, Daniel Moriarty del Goddard Space Flight Center de la NASA y sus colegas utilizaron una combinación de modelos informáticos, datos de teledetección y datos de muestras lunares del Apolo para ayudar a refinar la línea de tiempo del desarrollo de la Luna. Se enfocaron en datos de la cuenca del Polo Sur-Aitken, un cráter de 1200 millas (1900 km) de ancho que se formó cuando un gran impactador con un núcleo de metal pesado se estrelló contra la superficie lunar hace miles de millones de años. Muchos científicos lunares consideran la cuenca como uno de los mejores laboratorios naturales para estudiar eventos de impacto catastrófico. Con profundidades de entre 6,2 y 8,2 km, es uno de los cráteres de impacto más grandes conocidos del Sistema Solar.
En su artículo, el equipo analizó cómo los impactos mezclan y combinan varios materiales en varias capas, y cómo podrían usar esta información para definir la línea de tiempo para el desarrollo de la Luna. Al principio de la historia de la Luna, las capas de la Luna se formaron por un evento de fusión global temprano conocido como el Océano de Magma Lunar, y cuando el océano de magma se solidificó, los minerales densos se hundieron para formar el manto, mientras que los minerales menos densos flotaron para formar la corteza.
Una de las densas “heces” que se hundió para formar el manto fundido temprano fue el torio, un elemento químico metálico radiactivo que también se encuentra en cantidades mínimas en la Tierra. Los datos de varias misiones, incluido el Lunar Prospector, muestran áreas extensas de torio en el lado cercano lunar, así como una pequeña área de torio enriquecido en el lado lejano lunar, dentro de la cuenca del Polo Sur-Aitken.
AEl mapa del contenido de torio de la superficie lunar basado en datos de Lunar Prospector muestra que una gran área en el lado cercano de la Luna, incluida la cuenca Imbrium y Oceanus Procellarum, está enriquecida en torio en relación con el resto de la Luna. También hay un área de torio enriquecido en el lado lejano, dentro de la Cuenca del Polo Sur-Aitken, pero está menos enriquecida que el área del lado cercano. Datos: NASA / ARC / Jeff Gillis; mapa de Paul Spudis
Para explicar las diferencias entre el lado cercano y lejano lunar en términos de espesor de la corteza y evidencia de actividad volcánica, las teorías anteriores sugirieron que las heces ricas en torio ocurrían solo en el lado cercano. Sin embargo, Moriarty y su equipo dijeron que sus nuevos resultados demuestran que estas sustancias fueron expulsadas por el impacto gigante en el lado lejano de la Luna. Esta observación implica que en el momento del impacto, el material rico en torio debe haberse distribuido a nivel mundial.
El documento propone que antes de que el océano de magma lunar se enfriara por completo, luego se produjo el impacto en el polo sur de la Luna. Las simulaciones del modelo por computadora del equipo mostraron que el impacto fue lo suficientemente enérgico como para expulsar la 'escoria' profunda del manto. El patrón de salpicadura de su eyección simulada corresponde a áreas de la superficie lunar que se sabe que son ricas en torio.
'Demostramos que la cuenca de impacto más grande y antigua de la Luna excavó material de esta densa capa rica en torio antes de hundirse', escribió el equipo. “El material expuesto fue luego diluido y oscurecido por cuatro mil millones de años de cráteres de impacto y erupciones volcánicas. Sin embargo, identificamos varias exposiciones prístinas creadas por cráteres recientes '.
El equipo dijo que la cuenca de impacto también derritió rocas de mayores profundidades que las rocas que expulsó. Estas rocas derretidas exhiben una composición muy diferente. Esto indica que el manto superior lunar incluyó dos capas de composición distinta que fueron expuestas de diferentes maneras por este gran evento de impacto. Estos resultados tienen importantes implicaciones para comprender la formación y evolución de la Luna.
LROC NAC Vista oblicua del cráter Aitken, incluido el pico central y las paredes norte. La escena tiene unos 30 km de ancho. Crédito: NASA / GSFC / Universidad Estatal de Arizona
La Cuenca Aitken del Polo Sur ofrece un lugar único para estudiar la Luna, sobre todo porque se sabe muy poco sobre ella. La misión GRAIL de la NASA trazó un mapa de la gravedad de la Luna y descubrió una anomalía en la cuenca: un gran trozo de material denso está enterrado allí, más evidencia de que la estructura de la Luna no es uniforme, y que los materiales más densos pueden esparcirse por todo el subsuelo. Luego está el Terreno KREEP de la luna, un depósito de elementos que se están desintegrando radiactivamente y alentó a esa parte de la Luna a permanecer volcánica mucho después de que el resto de la Luna se hubiera enfriado.
Para obtener más información, Moriarty y sus colegas identificaron objetivos potenciales en las futuras misiones de muestreo de la Cuenca que se centran en el material expulsado, lo que podría darnos una imagen aún más clara del manto temprano de la Luna.
Otras lecturas: Comunicado de prensa de Eos