Un grupo
de cientíicos 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 mil 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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