A fines de la década de 1950 y 1960, las misiones soviéticas y estadounidenses revelaron dos caras completamente diferentes de la luna.
La cara visible está cubierta por los llamados mares lunares, que aparecen como grandes manchas oscuras que revelan antiguos flujos de lava. Sin embargo, estos mares son apenas visibles en el anverso.
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La razón de esta diferencia es un misterio de larga data.
Pero un nuevo estudio científico de Estados Unidos sugiere una explicación para resolver el misterio: un impacto masivo hace miles de millones de años habría generado esta diferencia.
Dos caras muy diferentes
“Las mayores diferencias entre la cara visible y oculta de la Luna están relacionadas con la apariencia y la composición química de estas regiones lunares”, dijo José María Madedo, astrofísico de BBC News Mundo, Servicio en Español de BBC. Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), especializado en impactos de asteroides en la Luna. Madedo no participó en el estudio estadounidense.
«En el lado visible, hay muchas áreas grandes cubiertas de lava sólida llamadas yeguas. Pero por otro lado, estas yeguas son extremadamente raras».
Madedo también enfatizó, en cuanto a la composición, que las misiones espaciales realizadas hasta el momento han encontrado importantes inconsistencias en la presencia de ciertos elementos.
“Por ejemplo, en la cara visible hay mayores concentraciones de potasio, titanio, torio, fósforo y otros elementos del grupo de las tierras raras (REE).
“Todo esto revela que, a lo largo de su evolución, la Luna debió experimentar algún tipo de fenómeno que podría conducir a estas diferencias”.
El nuevo estudio, publicado en Science Advances, sugiere que las diferencias entre las caras de la luna son causadas por el impacto significativo que condujo a la llamada Cuenca del Polo Sur-Aitken (SPA).
La Cuenca Antártica-Aitken es «un gran cráter ubicado cerca del polo sur de la Luna», explicó Madido.
«Con un diámetro de unos 2.500 kilómetros y una profundidad de 12 kilómetros, es una de las estructuras de impacto más grandes encontradas en los cuerpos del Sistema Solar».
El experto agregó que la ubicación de esta cuenca se encuentra en la región opuesta a la cara oculta de la luna, que no se puede ver desde la Tierra.
«Desde nuestro planeta, solo se puede ver el borde de la cuenca, que consiste en una cadena montañosa de unos 9 kilómetros de altura».
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El impacto que causó la formación de la Cuenca Antártica-Aitken podría haber provocado que una enorme nube de calor se extendiera por el interior de la luna.
A medida que se extendía, esta nube llevó muchos elementos de tierras raras al lado visible de la luna. La abundancia de estos elementos generadores de calor contribuyó a la actividad volcánica que condujo a los flujos de lava.
«Sabemos que grandes impactos como el que formó la SPA generarían mucho calor», dice Matt Jones, autor principal del estudio y estudiante de posdoctorado en la Universidad de Brown en Rhode Island.
«La pregunta es cómo afecta este calor a la dinámica interna de la Luna. Lo que estamos mostrando es que, en condiciones razonables en el momento de la formación de la SPA, estos elementos que producen calor terminan concentrándose en el lado cercano».
«Esto contribuyó al derretimiento del manto que produjo los flujos de lava que vemos en la superficie».
El lado cercano de la luna alberga una anomalía de composición conocida como Procellarum KREEP Terrain (PKT), una concentración de potasio, elementos de tierras raras y fósforo, junto con elementos que producen calor como el torio, explica la Universidad de Brown en un comunicado.
Este KREEP parece estar centrado en y alrededor de Oceanus Procellarum, la mayor de las llanuras volcánicas cercanas.
Los científicos realizaron simulaciones por computadora de cómo el calor de una colisión gigante cambia los patrones de convección dentro de la Luna y cómo esto podría redistribuir KREEP en el manto lunar.
Los modelos del interior de la luna sugieren que el material debería haberse distribuido de manera bastante uniforme debajo de la superficie. Pero este nuevo modelo muestra que la distribución uniforme se romperá debido a la nube térmica provocada por el efecto SPA.
La declaración de la Universidad de Brown dice: «Según el modelo, el material KREEP puede ‘surfear’ la ola de calor que emana del área de impacto del SPA como si fuera un surfista».
A medida que la nube térmica se extendía por debajo de la corteza lunar, este material fue atraído hacia el lado más cercano.
Los investigadores dicen que el trabajo proporciona una explicación confiable para uno de los mayores misterios sobre la luna.
«Cómo se formó el PKT es probablemente la mayor pregunta abierta en la ciencia lunar», dijo Jones. «Y el efecto Polo Sur-Aitken es uno de los eventos más grandes en la historia de la Luna. Este trabajo une esas dos cosas y creo que nuestros resultados son realmente emocionantes».
Además de la Universidad de Brown, participaron en el estudio investigadores de la Universidad de Purdue, la Universidad de Stanford, el Laboratorio de Ciencias Planetarias y Lunares de Arizona y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
