Al girarse del revés, la Luna quedó torcida

nortePoca evidencia ha confirmado las teorías sobre cómo se formó el manto lunar y ha dado mayor precisión al momento de este importante evento para nuestro compañero astronómico. En el proceso, ha surgido una idea importante sobre la cuestión de por qué los lados cercano y lejano tienen una química tan diferente, y sólo uno tiene mares.

Al igual que la Tierra, se considera que la Luna tiene núcleo, manto y corteza, pero el manto lunar se solidificó hace mucho tiempo. La geología de la Luna es más simple que la de la Tierra, pero mucho más difícil de estudiar, por lo que quedan preguntas cruciales sobre el proceso mediante el cual se formaron las rocas lunares. Sin embargo, el panorama general finalmente está empezando a aclararse.

La teoría estándar de la formación de la corteza lunar propone que rocas ricas en ilmenita (FeTiO ₃ ) se formaron a partir del océano de magma que cubría la Luna cuando se fusionó por primera vez a partir del material arrojado en el impacto que la provocó. El componente ilmenita de la corteza primitiva era más pesado que el manto líquido que se encontraba debajo, una situación inestable que no podía durar. En consecuencia, las rocas que contenían ilmenita se hundieron en lo que se conoce como vuelco global del manto.

“Nuestra luna literalmente se volvió del revés”, dijo en un comunicado el coautor, el Dr. Jeff Andrews-Hanna, de la Universidad de Arizona . “Pero ha habido poca evidencia física que arroje luz sobre la secuencia exacta de eventos durante esta fase crítica de la historia lunar, y hay mucho desacuerdo en los detalles de lo que sucedió, literalmente”.

Algunos científicos han abogado por un único evento rápido, otros por hundir un trozo a la vez.

Parte de esta ilmenita finalmente regresó a la superficie en erupciones volcánicas . Para entonces, la corteza era lo suficientemente gruesa como para soportar este material, por lo que permaneció en la superficie para que los astronautas del Apolo la encontraran en lo que se conoce como acumulados portadores de ilmenita (IBC).

Sin embargo, se ha observado un problema con esta historia en el hecho de que los modelos de este proceso predicen lo que los autores de un nuevo estudio llaman “una capa globalmente simétrica” ​​de IBC. Sin embargo, lo que vemos es bastante diferente, con los IBC concentrados en lo que se conoce como la región PKT, donde abundan el potasio y las tierras raras.

Esto significa que los IBC se concentran en el lado de la Luna que mira hacia la Tierra, pero también se ha debatido mucho la cuestión de cómo llegaron allí. Resolverlo podría explicar la cuestión más amplia de por qué los dos lados son tan diferentes.

Los astronautas del Apolo trajeron de la Luna rocas de lava basáltica con concentraciones sorprendentemente altas de titanio, que más tarde se descubrió que era una característica exclusiva de la cara visible de la Luna, algo que recién ahora se ha explicado.

Crédito de la imagen: NASA

Se cree que las anomalías de gravedad alrededor de la región PKT representan vestigios de la etapa final del vuelco del manto lunar. Al entender su distribución, debería ser posible determinar qué sucedió y por qué los IBC no están distribuidos de manera uniforme. Los autores notaron una coincidencia entre estas anomalías previamente coincidentes y los patrones producidos en un modelo de vuelco del manto publicado anteriormente .

Una vez pasadas las primeras eras de la evolución lunar, el proceso geológico dominante pasó a ser el impacto de asteroides, por lo que la explicación obvia para la asimetría observada es un impacto masivo. El modelo atribuyó el vuelco al evento que provocó la formación de una cuenca gigante en la cara oculta de la Luna, cerca del polo sur, conocido como impacto Polo Sur-Aitken (SPA) .

“Nuestros análisis muestran que los modelos y los datos cuentan una historia notablemente consistente”, dijo el estudiante de doctorado Weigang Liang, coautor principal. “Los materiales de ilmenita migraron hacia el lado cercano y se hundieron en el interior en cascadas en forma de láminas, dejando atrás un vestigio que causa anomalías en el campo de gravedad de la luna”.

Dos hundimientos acumulativos portadores de ilmenita procedentes del vuelco del manto lunar. La firma gravitacional y la ubicación de las corrientes descendentes se muestran en azul.

Crédito de la imagen: Adrien Broquet (LPL) y Audrey Lasbordes

Mapa de gradiente de gravedad de la cara cercana de la Luna y sección transversal que muestra dos hundimientos que toman ilmenita.

Crédito de la imagen: Adrien Broquet (LPL) y Audrey Lasbordes

La distribución de los restos del IBC y las edades estimadas de las cuencas más grandes de la Luna llevan a los autores a concluir que el vuelco ocurrió hace al menos 4.090 millones de años, y probablemente al menos 130 millones de años antes. Los modelos sugieren que el proceso tardó entre 100 y 300 millones de años. Se cree que la SPA tuvo lugar hace 4,25 millones de años, pero basándose en esto los autores sugieren que podría haber sido un poco antes.

“Las anomalías fronterizas del PKT proporcionan la evidencia física más directa de la naturaleza del vuelco del manto acumulado post-magma del océano y el hundimiento de la ilmenita en el interior profundo”, escriben los autores.

“Resulta que la historia más temprana de la luna está escrita debajo de la superficie, y simplemente fue necesaria la combinación correcta de modelos y datos para revelar esa historia”, dijo Andrews-Hann.

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