Las rocas que se encuentran bajo un antiguo volcán en la cara oculta de la luna siguen estando sorprendentemente calientes, según han revelado los científicos utilizando datos de una nave espacial china en órbita.
Apuntan tiene una gran placa de terrazo que solidificó de magma en tubos geológicos bajo lo que se conoce como Complejo Volcánico Compton-Belkovich.
«Yo diría que estamos confirmando que esto es realmente una característica volcánica», dijo Matthew Siegler, científico del Instituto de Ciencias Planetarias, con sede en Tucson, Arizona, que inició la investigación. «Pero lo interesante es que se trata de un rasgo volcánico muy parecido a la tierra«.
Los hallazgos, que se publicaron a principios de este mes en la revista Naturaleza, ayuda ha explicado lo que ocurrió hace mucho tiempo bajo una extraña parte de la Luna. El estudio también pone de relieve el potencial científico de los datos recogidos por el programa espacial chino y cómo los investigadores de Estados Unidos tienen que sortar obstáculos para utilizarlos.
Para este estudio, Siegler y sus colegas analizaron los datos de los instrumentos de microondas de Chang’e-1, lanzado en 2007, y Chang’e-2, lanzado en 2010, dos de las primeras naves espaciales chinas que ya no están en funcional . Como el Congreso estadounidense actualmente prohíbe la colaboración directa entre la NASA y China, y la investigación se financió con una subvención de la NASA, Siegler no pudo trabajar con los científicos e ingenieros que recopilaron los datos.
«Esa era una limitación: no podíamos llamar a los ingenieros que habían construido el instrumento en China y decirles: ‘Ey, ¿cómo deberíamos interpretar estos datos?’ Habría sido genial poder trabajar con los científicos chinos todo el tiempo. Pero no se nos permite. Pero, por suerte, hicieron públicas algunas de sus bases de datos».
Siegler pudo aprovechar la experiencia de un científico chino, Jianqing Feng, al que había conocido en una conferencia. Feng trabajó en un proyecto de exploración lunar en la Academia China de Ciencias.
«Me di cuenta de que combinar los datos de exploración lunar de distintos pagos no permitiría profundizar en el conocimiento de la geología lunar y hacer descubrimientos apasionantes», explicó Feng en un correo electrónico. “Por lo tanto, dejé mi trabajo en China, me mudé a Estados Unidos e ingresé al Planetary Science Institute”.
Los dos orbitadores chinos tienen instrumentos de microondas, habitales en muchos satélites meteorológicos en órbita terrestre pero poco comunes en las naves espaciales interplanetarias.
Los datos de Chang’e-1 y Chang’e-2 proporcionaron una visión diferente de la Luna, midiendo el flujo de calor hasta 4.5 metros por debajo del áreay resultaron ideales para investigar la rareza de Compton-Belkovich.
Visualmente, la región parece poco desmontable. (Ni siquiera tiene nom propio; la designación con guión deriva de dos cráteres de impacto contiguos, Compton y Belkovich.) Sin embargo, la región ha fascinado a los científicos durante décadas.
A finales de la década de 1990, David Lawrence, científico del Laboratorio Nacional de Los Álamos, trabajó con datos recibidos por la misión Lunar Prospector de la NASA que observó allí un punto brillante de rayos gamma que salía de ese lugar de la cara oculta de la Luna. La energia de los rayos gamma, la forma de luz de mayor energia, corresponde al torioun elemento radiactivo.
«Era uno de esos lugares extraños que se destacaban por la abundancia de torio», explicó Lawrence, quien trabajó como científico planetario en el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins de Maryland. «Soy físico. No soy un experto en geología lunar. Pero incluso como físico, vi que eso se déstacaba y dije: ‘Esto es algo que merece la pena seguir estudiando'».
Las siguientes revelaciones legaron tras la Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA en 2009. Brad Jolliff, profesor de Ciencias Planetarias y de la Tierra en la Universidad de Washington en St. Louis, lideró un equipo que examinó imágenes de alta resolución de Compton-Belkovich.
Lo que vieron «to parecía sospechosamente una caldera», dijo Jolliff refiriéndose a los restaurants del borde de un volcán. “Si tenemos en cuenta que esta característica tienen miles de millones de años, están extraordinariamente bien conservados”.
Un análisis más reciente dirigido por Katherine Shirley, actualmente en la Universidad de Oxford (Inglaterra), estimó la volatilidad del volcán en 3.500 millones de años.
Dado que el suelo lunar actúa como buen beber, amortiguando las variaciones de temperatura entre el día y la noche, las emisiones de microondas reflejan en gran medida el flujo de calor procedente del interior de la Luna. «Basta con llegar a unos dos metros por debajo de la superficie para dejar de ver el calor del sol», dijo Siegler.
En Compton-Belkovich, el flujo de calor alcanzaba los 180 milivatios por metro cuadrado, es decir, unas 20 veces el promedio de las tierras altas de la cara oculta de la Luna. Este medio corresponde a una temperatura de menos de 23 grados centígrados en menos de la superficie, donde menos de 32 grados es más alta que en otros lugares.
“Este objeto se destacaba por su temperatura resplandeciente en comparación con cualquier otro lugar de la Luna”, explica Siegler.
Siegler, Feng y los demás investigadores concluyeron que para producir tanto calor y los rayos gamma de torio, el terrazoque contiene elementos radiactivos como el torio, era la fuente más probable y que tenía que haber gran cantidad.
«Parece precisar mejor qué tipo de material hay realmente debajo», dijo Lawrence, que fue uno de los que reseñó el artículo para Naturaleza.
«Es una especie de punta del iceberg», dijo sobre las emisiones originales de rayos gamma. «Lo que se ve en Compton-Belkovich es una especie de expresión superficial de algo mucho más grande que hay debajo».
El vulcanismo es evidente en otros lugares de la Luna. Llanuras de lava endurecida -los pools of basalto- cubren vastas franjas de la superficie, sobre todo en el lado cercano. Pero Compton-Belkovich es diferente y está asociado a ciertos volcanes de la Tierra, como el monte Fuji y el monte Santa Helena, que escupen lava más viscosa.
El granito parece escasear en otros lugares del sistema solar. En la Tierra, el granito se formó en regiones volcánicas en las que la corteza oceánica es empujada bajo un continente por la tectónica de las placas, las fuerzas geológicas que empujan piezas de la corteza exterior de la Tierra. El agua también es un ingrediente clave del granito.
Pero la Luna es mayoritariamente seca y desprovista de placas tectónicas. Las rocas lunares que los astronautas de la NASA recorrieron durante más de 50 años contenían pequeños trozos de terrazo. Pero los datos de los orbitadores chinos indican una formación de granito de más de 50 kilómetros de ancho por debajo de Compton-Belkovich.
«Ahora necesitamos que los geologos averiguen como hacer este tipo de rasgo en la luna sin aguasin tectonica de placas», dijo Siegler.
Jolliff, que no participa en la investigación, dijo que el artículo era «un aporte nuevo muy agradable». Esperaba que la NASA y nuestra agencia espacial enviaran un transbordador espacial a Compton-Belkovich para llevar a cabo medicina sísmica y mineral.
Una misión de este tipo podría ayudar a probar ideas sobre cómo se formó un volcán allí en el primer lugar. Una hipótesis es qu’un penacho de material caliente surgió del manto bajo la corteza, como ocurre bajo las islas hawaianas.
La visa que Feng permite trabajar en Estados Unidos vencerá pronto. Ha solicitado una nueva, timoneando su carrera científica en medio de las disputas geopolíticas entre Estados Unidos y China.
«Estamos comenzando a estudiar otros posibles sistemas graníticos de la Luna», explicó. «Además, ampliaremos nuestros modelos para explorar las lunas heladas de Júpiter. Por lo tanto, intento quedarme en Estados Unidos el mayor tiempo posible».
Los New York Times. Particular
Traducción: Elisa Carnelli
mg
