Las dos caras de la Luna son tremendamente diferentes entre sí. La que vemos desde la Tierra apenas tiene parecido alguno con la que no podemos ver (conocida como la cara oculta). Ahora, un grupo de investigadores plantea que la explicación estaría en un impacto sucedido hace miles de millones de años…

Las diferencias en las dos caras de la Luna estarían relacionadas con un gran impacto

Las diferencias en las dos caras de la Luna son uno de los grandes misterios de la astronomía moderna. El hemisferio que podemos ver desde la Tierra está dominado por los grandes mares. Esas regiones oscuras que indican la presencia de viejas corrientes de lava. La cara oculta, sin embargo, está repleta de cráteres y apenas tiene mares en su superficie. Ahora, un grupo de investigadores plantea que el origen de esa profunda diferencia está en un gran impacto. Hace miles de millones de años, la Luna sufrió una gran colisión en su polo sur.

Un gran impacto moldeó las dos caras de la Luna
La cuenca Aitken, en el polo sur de la Luna, fotografiada por la nave Apolo 8. Crédito: Apollo Flight Journal, Apollo 8

Fue el mismo impacto que formó lo que se conoce como la Cuenca Aitken-Polo Sur. El impacto que dio lugar a su formación creó una gigantesca columna de calor que se propagó por el interior del satélite. Esa columna habría llevado ciertos materiales al hemisferio visible. Se trataría de elementos de tierras raras y generadores de calor. Esa concentración de material habría contribuido al vulcanismo que creó las llanuras volcánicas que podemos observar. Estos grandes impactos, explican los investigadores, crean una gran cantidad de calor.

La pregunta, sin embargo, es cómo afecta ese calor a la dinámica interior de la Luna. En el estudio, los investigadores analizan escenarios con condiciones que resulten creíbles, para el momento en el que se formó la cuenca Aitken. En esos escenarios, los elementos que generan calor terminan concentrándose en el hemisferio visible. Esto, añaden, debió ser un factor para el fundido del manto, que provocó la aparición de los flujos de lava que se pueden ver desde el planeta. El estudio podría ayudar a responder a un dilema que existe desde hace décadas.

La exploración espacial presentó el misterio lunar

Las diferencias entre las dos caras de la Luna se descubrieron por primera vez en la década de los 60. Fue gracias a las misiones soviéticas del programa Luna, y las misiones del programa Apolo de Estados Unidos. Las diferencias en la cantidad de depósitos volcánicos, en ambos hemisferios, son fáciles de ver. Las misiones futuras mostraron que la composición química también era diferente. La cara visible contiene una anomalía en composición, conocida como Procellarum KREEP terrane. Una concentración de potasio (K), tierras raras (REE), fósforo (P)…

Así como elementos que generan calor, como el torio. Este KREEP parece estar concentrado en torno al Océano de las Tormentas (Oceanus Procellarum), la región más grande de llanuras volcánicas en el hemisferio iluminado. Sin embargo, estos elementos son mucho más escasos en otros lugares del satélite. Algunos investigadores han sospechado que debía haber una conexión entre esa anomalía (conocida como PKT) y los flujos de lava de la cara visible. Sin embargo, no se sabía por qué se había producido esa concentración de elementos en la cara visible.

El estudio aporta una explicación que lo conecta directamente con la Cuenca Aitken-Polo Sur. Hay que recordar que se trata del segundo cráter de impacto más grande, conocido, en todo el Sistema Solar. En su estudio, los investigadores han llevado a cabo simulaciones por ordenador para entender el comportamiento del calor, generado por el impacto, en el interior de la Luna. Concretamente, cómo alteraría los patrones de convección. Así, podrían entender cómo se podría redistribuir el material KREEP en el manto lunar…

Las dos caras de la Luna permiten reconstruir su historia

Se plantea que KREEP es la última parte del manto en solidificarse tras la formación del satélite. Por ello, probablemente se convirtió en la capa más exterior del manto, justo por debajo de la corteza lunar. Los modelos del interior lunar, usados hasta ahora, sugerían que el material KREEP debería haberse distribuido de una manera uniforme por el satélite. Este nuevo modelo, presentado por los investigadores, muestra que la columna de calor, del impacto en el polo sur de la Luna, provocó que esa distribución no fuese uniforme.

La Luna, vista desde el hemisferio norte de la Tierra. Crédito: Gregory H. Revera

Según el modelo, el material KREEP habría sido arrastrado por la ola de calor procedente de la zona de impacto. Como una persona que surfea en las olas. A medida que la columna de calor se expandía bajo la corteza de la Luna, ese material fue entregado en masa en el hemisferio visible. Los investigadores llevaron a cabo diferentes simulaciones para analizar escenarios de impacto. Desde golpes de lleno a golpes de refilón. Cada uno producía un patrón de calor diferente y más o menos movilización de los materiales KREEP.

Todos crearon concentraciones, en la cara visible, que encajan con la anomalía PKT. Por ello, los investigadores dicen que proporciona una explicación creíble a uno de los misterios más duraderos de la Luna. En definitiva, lo que han logrado es unir dos de los sucesos más importantes de la historia de la Luna, mostrando que existe una relación entre ambos. Así que las dos caras de la Luna se deben a algo sucedido hace miles de millones de años. Cuando vemos el hemisferio visible, por tanto, estamos viendo las consecuencias de aquel impacto…

Estudio

El estudio es M. Jones, A. Evans, B. Johnson et al.; «A South Pole–Aitken impact origin of the lunar compositional asymmetry«. Publicado en la revista Science Advances el 8 de abril de 2022. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys