Una luna de la Luna creó la accidentada orografía de su cara oculta

Por Francisco R. Villatoro, el 3 agosto, 2011. Categoría(s): Ciencia • Física • Informática • Mathematics • Noticias • Physics • Science ✎ 6

La cara oculta de la Luna presenta una orografía muy accidentada, con altas montañas y profundos valles, comparada con la cara visible. Además, la corteza lunar es más gruesa en dicha cara que en la visible. Simulaciones numéricas por ordenador sugieren que esta diferencia es debida a que la Luna estuvo acompañada por una pequeña luna propia, que se creó junto con ella cuando ambas se formaron por el impacto de un cuerpo del tamaño del planeta Marte que colisionó con la Tierra. Más tarde, el impacto de esta pequeña luna contra la cara oculta de nuestra Luna provocó la elevación del terreno en ciertas regiones y el hundimiento en otras, un curioso efecto debido a la combinación de las fuerzas del impacto y de las propiedades de los materiales que formaban la Luna. Los códigos numéricos muestran un resultado muy similar al observado por las imágenes de satélites, como el altímetro láser LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter) instalado en el satélite LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA. La figura que abre esta entrada muestra una proyección cilíndrica de la topografía lunar obtenida por el LOLA; los colores indican alturas en kilómetros; el centro de la figura corresponde a la cara oculta y los lados (izquierdo y derecha) a la cara visible. Nos lo ha contado Maria T. Zuber, «Planetary science: Making mountains out of a moon,» Nature 476: 36–37, 04 August 2011, haciéndose eco del artículo técnico de M. Jutzi, E. Asphaug, «Forming the lunar farside highlands by accretion of a companion moon,» Nature 476: 69–72, 04 August 2011.

Los cálculos por ordenador de Jutzi y Asphaug indican que la luna compañera de nuestra Luna tenía un diámetro de alrededor de un tercio de su radio actual. Además, su composición debía ser similar, por lo que se habría solidificado antes que ella. La velocidad de su impacto en nuestra luna sería menor que la velocidad del sonido y el volumen de la corteza lunar excavado debe haber sido mucho menor que su volumen. Tras un impacto de este tipo, el material excavado es expulsado a gran distancia del punto de impacto; además, las rocas se funden lo que produce un engrosamiento de la corteza lunar, que conduce a la accidentada topografía que se observa en la cara oculta de la Luna. Jutzi y Asphaug también afirman que la colisión habría redistribuido el magma en la cara visible de la Luna, provocando una topografía más suave y con menos accidentes topográficos. en consonancia con la distribución de los elementos productores de calor observado 8 por la nave espacial Lunar Prospector.

El artículo quizás no sea la respuesta definitiva, ya que el origen de la orografía de la cara oculta de la Luna es un tema sobre el que se ha especulado mucho desde las primeras medidas que se obtuvieron de su orografía. Con tantas hipótesis en liza es difícil decidir si esta última será la definitiva (aunque se publique en Nature). Habrá que esperar a nuevas simulaciones más detalladas y que comparen diferentes hipótesis entre sí.

Por cierto, las simulaciones de Jutzi y Asphaug han utilizado la técnica SPH, smoothed particle hydrodynamics, muy similar a las que utiliza la empresa española Next Limit en su programa Real Flow, que ganó un Óscar técnico en 2010; el software de esta empresa fue responsable del chocolate en «Charlie y la fábrica de chocolate», la lava en el «El señor de los anillos» y el agua de «Poseidón.» Aunque por supuesto, el código de Jutzi y Asphaug es otro, especializado en la simulación de materiales geofísicos, que su publicó en Computer Physics Communications en 1995.

PS (4 agosto 2011): CORRECCIÓN IMPORTANTE: El artículo técnico ha estudiado la colisión de una «luna pequeña» contra nuestra Luna, pero no aclara si se trata de una «luna de la Luna» o si se trata de una «luna de la Tierra;» esta segunda opción es más razonable según la teoría de la formación de la Luna por colisión de la Tierra con un planeta del tamaño de Marte. El artículo de Shigeru Ida, Robin M. Canup, Glen R. Stewart, «Lunar accretion from an impact-generated disk,» Nature 389: 353-357, 25 September 1997, donde se presentaban simulaciones por ordenador del proceso de formación de la Luna indicaba que también se formaban otros satélites de la Tierra de tamaño sublunar (en la figura de abajo son los cuadraditos pequeños, los satélites lunares son los cuadrados grandes). Además, dicho artículo observaba que estos satélites de la Tierra formados a partir del disco de materia que se formó con la colisión Tierra-planeta, lo hacen a una distancia menor que la distancia actual de la Luna y sufren un proceso de migración (de hecho, la Luna se está alejando de la Tierra). El artículo técnico no dice nada al respecto, pero me atrevo a conjeturar que es posible que la «luna pequeña» colisionara con la Luna porque sufrió este proceso de migración más rápido que la propia Luna.



6 Comentarios

  1. Es posible que esto se diera por las irregularidades presentadas en la topografìa de la luna y la diferencia del material lunar encontrado por los satèlites de observaciòn, Leìun artìculo en otro blog en donde en la cara oculta de la luna presenta ciertas caracterìsticas muy irregulares y que en ella existen grandes presencias de minerales que no tiene la cara visible, esto es compatible con lo que expresa el artìculo del que tu alude Francis.

  2. Según la navaja de Occam, lo más probable es que la orografía más accidentada de la cara exterior se deba justo a eso, a que es la cara exterior y está más expuesta a los meteoritos.
    La cara interior siempre apunta hacia la tierra, por tanto muchos meteoritos chocaran con la tierra antes de llegar a esta cara interior.

  3. Me encanta tu blog de info y de curiosidades querria preguntarte ¿ y si la luna tuviese una parte distinta haber no se si me explico pero lo q quiero decir es a cuando la luna chocó contra «la mini luna» si no habia nada mas en la luna como pudo haber cambiado algo??

    1. A.Glez, las investigaciones más recientes apuntan a múltiples impactos en la luna primitiva, así que quizás no hubo una «mini luna» sino muchas (llamadas «moonlets» en inglés), o incluso no hubo solo una única luna de la Tierra sino muchas, que colisionaron entre sí. Por ejemplo, Raluca Rufu, Oded Aharonson, Hagai B. Perets, «A multiple-impact origin for the Moon,» Nature Geoscience 10: 89–94 (2017), doi: 10.1038/ngeo2866; Robert I. Citron, Hagai B. Perets, and Oded Aharonson, «The Role of Multiple Giant Impacts in the Formation of the Earth–Moon System,» The Astrophysical Journal 862: 5 (2018), doi: 10.3847/1538-4357/aaca2d, arXiv:1806.00506 [astro-ph.EP].

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