Una sección transversal 3D de la Luna que resulta del desplazamiento polar lunar. (James Keane, U de Arizona). MATLAB Handle Graphics
El antiguo hielo lunar indica que el eje de la Luna se ha desplazado lentamente 125 millas, o 6 grados, en un período de más de mil millones de años. Nuestra Luna es ahora miembro del exclusivo club de cuerpos del Sistema Solar con “desplazamiento polar verdadero”, que incluye sólo un puñado de otros cuerpos planetarios.
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature informa el descubrimiento de un acontecimiento raro – que la Luna de la Tierra cambiaba lentamente su eje original, hace aproximadamente 3 mil millones de años.
El científico planetario Mateo Siegler de la Universidad Metodista del Sur, Dallas, y sus colegas hicieron el descubrimiento al examinar datos de la NASA sobre la abundancia del hidrógeno polar lunar. El hidrógeno, detectado por instrumentos orbitales, se presume que está en forma de hielo de agua oculto al Sol en los cráteres que rodean los polos norte y sur de la Luna. La exposición directa a la luz del Sol hace que el hielo hierva en el espacio, por lo que este hielo – tal vez de miles de millones de años de antigüedad – sea un marcador muy sensible de la orientación del eje de la Luna en el pasado.
Un extraño desplazamiento del hielo de los polos norte y sur actuales de la Luna era un indicador para Siegler, que armó un equipo de expertos para echar un vistazo más de cerca a los datos recogidos por las misiones de la NASA Lunar Prospector y Lunar Reconnaissance Orbiter. El análisis estadístico y la modelización revelaron que el hielo está desplazado en cada polo la misma distancia, pero en direcciones exactamente opuestas.
Esta oposición precisa indica el eje de la Luna – la línea imaginaria de los polos que se extiende de norte a sur a través de su centro, y alrededor de la cual rota la Luna -se ha desplazado al menos seis grados, probablemente en el transcurso de mil millones de años, dijo Siegler, profesor asistente de investigación en SMU Departamento Huffington Roy M. de Ciencias de la Tierra en la Facultad Dedman de Humanidades y Ciencias .
Este fue un descubrimiento muy sorprendente. Tenemos la tendencia a pensar que los objetos en el cielo siempre han sido de la forma en que los vemos, pero en este caso la cara que es tan familiar para nosotros – el” Hombre en la Luna” – ha cambiado “, dijo Siegler, que también es un científico del Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson, Arizona.
“Hace miles de millones de años, el calentamiento dentro del interior de la Luna hizo que la cara que vemos se moviera hacia arriba, con el cambio de posición físico del eje”, dijo. “Sería como si el eje de la Tierra se hubiese trasladado desde la Antártida hasta Australia. A medida que el eje lunar se movía, el hombre en la luna volvió la nariz para arriba visto desde la Tierra “. Ver una animación aquí.
El descubrimiento se ha publicado hoy en un artículo en la revista científica Nature, “Desplazamiento Polar Lunar verdadero inferido a partir del hidrógeno polar “, en el siguiente enlace en el sitio web de Nature: https://nature.com/articles/doi:10.1038/nature17166 .
Los principales coautores de Siegler son el astrofísico Richard S. Miller, profesor de la Universidad de Alabama en Huntsville, y el dinamicista planetario James T. Keane, un estudiante graduado en la Universidad de Arizona.
Se conocen muy pocos cuerpos planetarios que hayan cambiado en forma permanente sus ejes
Los cuerpos planetarios se acomodan en sus ejes en función de su masa: las zonas más pesadas de un planeta se inclinan hacia su ecuador, las zonas más livianas hacia el polo más cercano.
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature informa que la Luna se alejó de su eje original de hace aproximadamente 3 mil millones de años. (James Keane, U de Arizona)
En raras ocasiones los desplazamientos masivos provocan que el eje de un planeta cambie; los científicos se refieren a este fenómeno como “desplazamiento polar( del eje) verdadero.”El
descubrimiento del desplazamiento polar lunar hace que la Luna gane la entrada a un club muy exclusivo. Los únicos otros cuerpos planetarios que se ha teorizado cambiaron permanentemente la ubicación de sus ejes son: la Tierra, Marte, la luna Encelado de Saturno y Europa, la luna de Júpiter.
Lo que diferencia a la Luna, es su hielo polar, que parece “pintar” con eficacia el camino por el que se movieronn sus polos.
El eje de la Luna probablemente comenzó la reubicación hace alrededor de 3 mil millones de años.
En la Tierra, se cree que la deriva polar ocurrió debido al movimiento de las placas continentales. El desplazamiento polar en Marte resultó de una región volcánica pesada. El cambio en masa en la Luna era interno – el desplazamiento de una gran pluma en el manto “. La actividad volcánica antigua hace unos 3,5 mil millones años funde una parte del manto de la Luna, haciendo que fluyera como una burbuja hacia su superficie, como una sustancia viscosa a la deriva al alza en una lámpara de lava.
“La Luna tiene una sóla región de la corteza, una gran llanura de basalto llamada Procellarum, donde fueron a parar los elementos radiactivos cuando la Luna se estaba formando”, dijo Siegler. “Esta corteza radiactiva actuó como la parrilla radiante de un horno, calentando la capa de abajo.”
Parte del material fundido, forma las manchas oscuras de la Luna que vemos en la noche, que son lava antigua , dijo.
“Esta burbuja gigante y caliente del manto era más liviana que el manto más frío de los alrededores”, dijo Siegler. “Este cambio en la masa causó que Procellarum – y la Luna entera – se moviesen.”
Es probable que el desplazamiento del eje de la Luna comenzara hace unos 3 mil millones de años o más, moviéndose lentamente a lo largo de millones de años, dijo Siegler, grabando un camino en el hielo.
Con el paso del tiempo, el eje se desplazó 125 millas o 200 kilómetros – aproximadamente la mitad de la distancia desde Dallas a Houston, o iguala la distancia entre Washington DC y Filadelfia.
Los neutrones pueden indicar la presencia de agua o hielo
El desplazamiento del eje lunar explica por qué parece haber perdido gran parte de su hielo.
Siegler compara el desplazamiento polar verdadero con la acción de sostener un vaso lleno de agua. La mayoría de los planetas son como una mano firme que sostiene un vaso, su eje no se mueve y el agua permanece fija. Un planeta cuya masa está cambiando es como una mano temblorosa, haciendo que su eje se desplace y que el agua se derrame fuera. Del mismo modo, como la Luna cambió su eje, gran parte de su hielo resultó expuesto al Sol y se perdió.
El co-autor Richard Miller mapea el hielo restante de la Luna mediante el uso de los datos de la misión Lunar Prospector de la NASA, que orbitó la Luna entre 1998 y 1999. La presencia de hielo se infiere mediante la medición de la energía de los neutrones emitidos desde la superficie lunar. Los instrumentos a bordo del satélite de la NASA, incluyendo un espectrómetro de neutrones, mide los neutrones liberados desde la luna por una lluvia de partículas estelares que los científicos llaman rayos cósmicos. Los neutrones de baja energía indican la presencia de hidrógeno, la molécula dominante tanto en el agua como en el hielo de agua.
“Los mapas muestran cuatro características clave”, dijeron Siegler y sus colegas. “En primer lugar, la mayor cantidad de hidrógeno se encuentra desplazada del eje de rotación actual de la Luna en aproximadamente 5,5 grados. En segundo lugar,estos enriquecimientos de hidrógeno son de magnitud similar en ambos polos. En tercer lugar, los enriquecimientos asimétricos no se correlacionan con las expectativas del ambiente térmico o permanentemente en sombra actual. Y por último, y lo más importante, las distribuciones espaciales del hidrógeno polar parecen ser una, antípoda de la otra “.
El hielo lunar es una antigua cápsula de tiempo; puede ser la respuesta a los profundos misterios
El descubrimiento de Siegler abre la puerta a nuevos descubrimientos en torno a una pregunta aún más profunda – el misterio de por qué hay agua en la Luna y en la Tierra. La teoría científica en torno a la formación del Sistema Solar postula que el agua no podría haberse formado mucho más cerca del Sol de lo que está Júpiter, dijo Siegel.
“No sabemos de dónde provino el agua de la Tierra . Parece haber llegado desde el Sistema Solar exterior bastante después de que se formaron la Tierra y la Luna “, dijo. “El hielo en otros cuerpos, como la Luna o Mercurio, podría darnos una pista sobre su origen.”
El hecho de que el hielo lunar se correlaciona muy bien con el desplazamiento polar verdadero implica que es anterior a este movimiento, dijo Siegler, haciendo la capa de hielo muy antigua.
“El hielo puede ser una cápsula de tiempo de la misma fuente que suministró el agua original a la Tierra”, dijo. “Este es un registro que no tenemos en la Tierra. Los procesos que ocurren en la superficie de la Tierra la han renovado tantas veces, que no ha quedado nada de lo viejo. El antiguo hielo de la Luna podría dar respuesta a este misterio profundo “.
Otros co-autores del artículo científico incluyen Matthieu Laneuville, David A. Paige, Isamu Matsuyama, David J. Lawrence, Arlin Crotts y Michael J. Poston. – Margaret Allen
Fuente: SMUResearch.com. Artículo original : NASA data leads to rare discovery: Earth´s Moon wandered off axis billions of years ago
