Un nuevo estudio publicado hoy en Naturaleza informa el descubrimiento de un evento raro: que la luna de la Tierra se movió lentamente de su eje original hace aproximadamente 3 mil millones de años. El hielo lunar antiguo indica que el eje de la luna se movió lentamente 125 millas, o 6 grados, durante mil millones de años. La luna de la Tierra ahoraun miembro del exclusivo club de 'deambulación polar verdadera' del sistema solar, que incluye solo un puñado de otros cuerpos planetarios.
El científico planetario Matt Siegler de la Southern Methodist University, Dallas, y sus colegas hicieron el descubrimiento al examinar los datos de la NASA que indican hidrógeno polar lunar. Se supone que el hidrógeno, detectado por instrumentos orbitales, está en forma de hielo escondido del solen los cráteres que rodean los polos norte y sur de la luna. La exposición a la luz solar directa hace que el hielo hierva en el espacio, por lo que este hielo, tal vez miles de millones de años, es un marcador muy sensible de la orientación pasada de la luna.
Un extraño desplazamiento del hielo de los polos norte y sur actuales de la luna fue un indicador revelador para Siegler y lo impulsó a reunir a un equipo de expertos para observar más de cerca los datos de las misiones Lunar Prospector y Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASAEl análisis estadístico y el modelado revelaron que el hielo está compensado en cada polo por la misma distancia, pero en direcciones exactamente opuestas.
Esta oposición precisa indica que el eje de la luna, el polo imaginario que corre de norte a sur a través de su centro, y alrededor del cual gira la luna, se movió al menos seis grados, probablemente en el transcurso de mil millones de años, dijo Siegler.
"Este fue un descubrimiento tan sorprendente. Tendemos a pensar que los objetos en el cielo siempre han sido la forma en que los vemos, pero en este caso la cara que nos es tan familiar, el Hombre en la Luna, cambió", dijo Siegler, quien también es científico en el Planetary Science Institute, Tucson, Arizona.
"Hace miles de millones de años, el calentamiento en el interior de la Luna hizo que la cara que vemos se mueva hacia arriba cuando el poste cambió físicamente de posición", dijo. "Sería como si el eje de la Tierra se trasladara de la Antártida a Australia. A medida que el poste se movía, el Hombre de la Luna levantó la nariz hacia la Tierra "
El descubrimiento se informa hoy en un artículo en la revista científica Naturaleza , "Vagabundo polar verdadero lunar inferido del hidrógeno polar". Los coautores principales de Siegler son el astrofísico Richard S. Miller, profesor de la Universidad de Alabama Huntsville, y el dinámico planetario James T. Keane, un estudiante graduado de la Universidad deArizona.
Se sabe que muy pocos cuerpos planetarios cambian permanentemente su eje
Los cuerpos planetarios se asientan en su eje en función de su masa: los puntos más pesados de un planeta lo inclinan hacia su ecuador, los puntos más claros hacia el polo. En las raras ocasiones, la masa cambia y hace que un planeta se reubique en su eje, los científicos se refieren al fenómenocomo "verdadero vagabundo polar"
El descubrimiento del vagabundo polar lunar logra la entrada de la luna en un club extremadamente exclusivo. Los únicos otros cuerpos planetarios que teorizan que han cambiado de lugar permanentemente su eje son la Tierra, Marte, la luna de Saturno, Encelado y la luna de Júpiter, Europa.
Lo que distingue a la luna es su hielo polar, que parece "pintar" efectivamente el camino a lo largo del cual se movieron sus polos.
El eje de la Luna probablemente comenzó a reubicarse hace unos 3 mil millones de años
En la Tierra, se cree que el vagabundeo polar ocurrió debido al movimiento de las placas continentales. El vagabundeo polar en Marte fue el resultado de una región volcánica pesada. El cambio de masa de la luna fue interno: el cambio de una gran columna de "manto único""La actividad volcánica antigua hace unos 3.500 millones de años derritió una porción del manto de la luna, haciendo que burbujeara hacia su superficie, como una sustancia pegajosa que se eleva hacia arriba en una lámpara de lava".
"La luna tiene una sola región de la corteza, una gran llanura basáltica llamada Procellarum, donde los elementos radiactivos terminaron a medida que se formaba la luna", dijo Siegler. "Esta corteza radiactiva actuó como un horno de pollo que calienta el manto debajo".
Parte del material se derritió, formando los parches oscuros que vemos en la noche, que son lava antigua, dijo.
"Esta gota gigante de manto caliente era más liviana que el manto frío en otros lugares", dijo Siegler. "Este cambio en la masa provocó que Procellarum, y toda la luna, se movieran".
La luna probablemente reubicó su eje a partir de hace unos 3 mil millones de años o más, moviéndose lentamente en el transcurso de mil millones de años, dijo Siegler, grabando un camino en su hielo.
Con el tiempo, el eje cambió 125 millas o 200 kilómetros, aproximadamente la mitad de la distancia de Dallas a Houston, o igual a la distancia de Washington DC a Filadelfia.
los neutrones pueden indicar la presencia de agua o hielo
La deambulación polar explica por qué la luna parece haber perdido gran parte de su hielo.
Siegler compara el verdadero vagabundeo polar con sostener un vaso lleno de agua. La mayoría de los planetas son como una mano firme que sostiene un vaso, su eje no cambia y el agua permanece en su lugar. Un planeta cuya masa está cambiando es como una mano tambaleante,haciendo que su eje se desplace y el agua se derrame. De manera similar, a medida que la luna de la Tierra cambió su eje, gran parte de su hielo dejó de ocultarse del sol y se perdió.
El coautor Richard Miller mapeó el hielo restante de la luna usando datos de la misión Lunar Prospector de la NASA, que orbitó la luna desde 1998 hasta 1999. La presencia de hielo se infiere al medir la energía de los neutrones emitidos desde la superficie lunar.El satélite de la NASA, que incluye un espectrómetro de neutrones, midió los neutrones liberados de 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 en el agua y el hielo.
"Los mapas muestran cuatro características clave", dijeron Siegler y sus colegas. "Primero, la mayor cantidad de hidrógeno se compensa del eje de rotación actual de la luna en aproximadamente 5.5 grados. Segundo, las mejoras de hidrógeno son de magnitud similar aambos polos. En tercer lugar, las mejoras asimétricas no se correlacionan con las expectativas del entorno térmico actual o permanentemente sombreado. Y, por último, y de manera más significativa, las distribuciones espaciales de hidrógeno polar parecen ser casi antipodales ".
El hielo lunar es una cápsula del tiempo antiguo; puede contener respuestas a misterios profundos
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 que rodea la formación del sistema solar postula que el agua no podría haberse formado mucho más cerca delsol que Júpiter, dijo Siegel.
"No sabemos de dónde vino el agua de la Tierra. Parece haber venido del sistema solar exterior mucho después de que se formaron la Tierra y la luna", dijo. "El hielo en otros cuerpos, como la luna o Mercurio, podríadanos una pista de su origen "
El hecho de que el hielo lunar se correlacione tan bien con la verdadera deambulación polar implica que es anterior a este movimiento, dijo Siegler, lo que hace que el hielo sea muy antiguo.
"El hielo puede ser una cápsula del tiempo de la misma fuente que suministró el agua original a la Tierra", dijo. "Este es un registro que no tenemos en la Tierra. La Tierra se ha reelaborado muchas veces, no hay nada queviejo dejado aquí. El hielo antiguo de la luna podría proporcionar respuestas a este profundo misterio ".
Otros coautores del artículo científico incluyen Matthieu Laneuville, David A. Paige, Isamu Matsuyama, David J. Lawrence, Arlin Crotts y Michael J. Poston.
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Materiales proporcionado por Universidad Metodista del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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