Al principio del periodo de bombardeo, la Luna era muy porosa, casi un tercio de lo que es la piedra pómez. Esta elevada perforación fue probablemente el resultado de los primeros impactos masivos que destrozaron gran parte de la corteza.
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Este mapa de iluminación multitemporal del polo sur del satélite natural fue creado a partir de imágenes tomadas por el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la agencia espacial estadunidense. Foto NASA / GSFC / Universidad Estatal de Arizona
Madrid. Científicos del Instituto Tecnológio de Massachusetts (MIT) descubrieron que la porosidad de la corteza lunar, que llega hasta muy por debajo de la superficie, puede revelar mucho sobre la historia del bombardeo de la Luna.
En un estudio publicado en Nature Geoscience, demostraron mediante simulaciones que, al principio del periodo de bombardeo, la Luna era muy porosa, casi un tercio de lo que es la piedra pómez. Esta elevada perforación fue probablemente el resultado de los primeros impactos masivos que destrozaron gran parte de la corteza.
Hace unos 4 mil 400 millones de años asteroides y cometas masivos y, más tarde, las rocas más pequeñas y los desechos galácticos golpeaban la Luna y otros cuerpos terrestres infantes. Este periodo terminó hace unos 3 mil 800 millones de años. En el satélite natural de la Tierra, esa época tumultuosa dejó tras de sí una cara fuertemente craterizada y una corteza agrietada y porosa.
Los científicos suponían que una avalancha continua de impactos iría aumentando lentamente la porosidad. Pero, sorprendentemente, el equipo descubrió que casi toda se formó muy rápido con esos impactos masivos, y que el ataque continuado de objetos más pequeños en realidad compactó su superficie. Estos choques violentos posteriores, más pequeños, actuaron en cambio para apretar y compactar algunas de las grietas y fallas existentes en el satélite.
Doble de choques
A partir de sus simulaciones, los investigadores también estimaron que el satélite experimentó el doble de impactos de los que se pueden ver en la superficie. Este cálculo es inferior a lo que otros han supuesto.
“Los cálculos anteriores situaban ese número mucho más alto, hasta 10 veces los impactos que vemos en la superficie, y nosotros estamos prediciendo que hubo menos choques . Esto es importante porque limita el material total que los impactadores como los asteroides y los cometas trajeron a la Luna y a los cuerpos terrestres, y da restricciones a la formación y evolución de los planetas en todo el sistema solar”, explicó en un comunicado el coautor del estudio Jason Soderblom, científico investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT.
Estimaciones
En el nuevo estudio del equipo, los especialistas trataron de rastrear la cambiante porosidad de la Luna y utilizar esas modificaciones bajo la superficie para estimar el número de impactos que se produjeron en su superficie.
“Sabemos que ha sido tan bombardeada que lo que vemos en la superficie ya no es un registro de todos los impactos que ha tenido, porque en algún momento, fueron borrando los anteriores. Lo que estamos descubriendo es que la forma en que los choques crearon la porosidad en la corteza no se destruye, y eso puede darnos una mejor restricción del número total de ellos a los que la Luna estuvo sometida”.
Para rastrear la evolución de la porosidad del satélite, el equipo recurrió a las mediciones realizadas por el Laboratorio de Recuperación de la Gravedad y el Interior de la NASA, o Grail, una misión diseñada por el MIT que lanzó dos naves espaciales alrededor de la Luna para trazar un mapa preciso de la gravedad de la superficie.
Los investigadores han convertido esos mapas en cartografías detalladas de la densidad de la corteza lunar subyacente. A partir de ellos, los científicos también han podido mapear la porosidad actual. Éstos muestran que las regiones que rodean los cráteres más jóvenes son muy porosas, mientras las áreas menos porosas rodean los cráteres más antiguos.
En su nuevo estudio, Soderblom, Ya Huei Huang, posdoctorado del EAPS y autor principal del estudio, y colaboradores de las Universidades de Purdue y Auburn, en Estados Unidos, trataron de simular cómo cambiaba la porosidad a medida que recibía impactos, primero grandes y luego más pequeños. Incluyeron en su trabajo la edad, el tamaño y la ubicación de los 77 mayores cráteres de la superficie lunar, junto con las estimaciones derivadas de Grail de la porosidad actual de cada cráter. Incluye todas las cuencas conocidas, desde las más antiguas hasta las más jóvenes y abarca edades entre 4 mil 300 millones y 3 mil 800 millones de años.
Para sus simulaciones, el equipo utilizó los cráteres más jóvenes con la mayor porosidad actual como punto de partida para representar la inicial en las primeras etapas del bombardeo pesado. Pensaron que los cráteres más antiguos que se formaron en las primeras etapas habrían empezado siendo muy perforados, pero habrían estado expuestos a más impactos a lo largo del tiempo que compactaron y redujeron su porosidad inicial. En cambio, los cráteres más jóvenes, aunque se formaron más tarde, habrían experimentado menos impactos posteriores, si es que los hubo. Su porosidad subyacente sería entonces más representativa de las condiciones iniciales del satélite.
“Utilizamos la cuenca más joven que tenemos en la Luna, que no ha sido sometida a demasiados impactos, y la utilizamos como punto de partida como condiciones iniciales. Luego usamos una ecuación para afinar el número de impactos necesarios para pasar de la porosidad inicial a la actual, más compactada, de las cuencas más antiguas”.
Análisis cronológico
El equipo estudió los 77 cráteres en orden cronológico, basándose en sus edades antes determinadas. Para cada cráter, el equipo modeló la cantidad en que la porosidad subyacente cambió en comparación con la inicial representada por el cráter más joven. Asumieron que un mayor cambio en lo agujereado estaba asociado a un mayor número de impactos, y utilizaron esta correlación para estimar el número de choques que habrían generado la porosidad actual de cada uno.
Estas simulaciones mostraron una clara tendencia: al comienzo del bombardeo pesado de la Luna, hace 4 mil 300 millones de años, la corteza era muy porosa, alrededor del 20 por ciento (en comparación con la piedra pómez es de entre 60 y 80 por ciento). Hace cerca de 3 mil 800 millones de años, la corteza se volvió menos porosa, y se mantiene en su perforación actual de alrededor de 10 por ciento.
Este cambio es probablemente el resultado de que los choques de objetos más pequeños actuaran para compactar una corteza fracturada. A juzgar por este cambio de porosidad, los investigadores estiman que la Luna experimentó aproximadamente el doble de pequeños impactos de los que pueden verse en su superficie en la actualidad.
“Esto pone un límite superior a las tasas de impacto en todo el sistema solar. También tenemos ahora una nueva apreciación de cómo los impactos gobiernan la porosidad de los cuerpos terrestres”, concluyó Soderblom
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