Primer mapa del agua lunar

Crean el primer mapa del agua del suelo lunar

por Amelia Ortiz · Publicada 18 septiembre, 2017 ·
18/9/2017 de Brown University / Science Advances

El mapa muestra una tendencia general de incremento en el contenido de agua (púrpura, verde y amarillo) hacia los polos. Los puntos marcan los lugares de aterrizaje de las misiones Apollo. Fuente: Brown University.

Em una investigación que podría ser útil para los exploradores lunares del futuro, los científicos de Brown University han creado el primer mapa cuantitativo de agua y de sus componentes químicos atrapados en la parte superior del suelo de la Luna.

El estudio se apoya en el descubrimiento inicial en 2009 de agua y de una molécula relacionada (hidroxilo, que consiste en un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno) en el suelo lunar. El estudio actual utiliza datos del instrumento Moon Mineralogy Mapper de NASA que voló a bordo de la nave espacial india Chandrayaan-1, para cuantificar cuánta agua está presente en escala global.

“La firma del agua está por casi todas partes en la superficie lunar, no limitada a las regiones polares como se había informado anteriormente”, explica Shuai Li (Brown University). “La cantidad de agua aumenta hacia los polos y no muestra diferencias significativas entre terrenos de distinta composición”.

La concentración de agua alcanza un promedio máximo de entre 500 a 750 partes por millón en las latitudes más altas. Esto no es mucho, menos de lo que se encuentran en las arenas de los desiertos más secos de la Tierra, pero también es más que nada.

[Fuente]

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Domos al alcance de mi telescopio

Traducción del inglés del artículo enviado a “The Lunar Observer” y parcialmente publicado en la sección “Focus On” de la edición de septiembre de 2017.

Nota: Un domo lunar es una colina más o menos circular, con una muy leve inclinación y una altura no superior a 300 metros, formada de manera similar a los volcanes con forma de escudo en la Tierra.

Cuando me propuse contribuir con la observación de domos para la llamado de la Sección Focus On de The Lunar Observer”, me sentí un poco excedido por el objetivo, limitado a la observación visual con mi viejo Meade ETX 105. Parecía demasiado difícil, realmente pensé que no observaría ninguno. Sabía que la mayoría de los domos no pueden observarse si están lejos del terminador. Por eso, decidí que en cada sesión de observación lunar trataría de encontrar alguna de estas suaves colinas, usando la lista de Peter Greggo en la página 112 de su “The Moon and how to observe it”, buscando cerca del terminador. Y fue una completa sorpresa encontrar Arago Alpha y Arago Beta en mi primer intento.

Todos los domos fueron observados con los mismos oculares, 15 mm. (98X) par auna primera aproximación y 9.5 mm (154X) para los detalles. Estos accidentes lunares particularmente difíciles son ideales para verificar los límites de nuestro instrumental y de nuestras habilidades de observación, lo que es particularmente útil para observar lugares sospechados de haber sufrido cambios temporales suscetptibles de ser considerados un Fenómeno Lunar Transitorio (FLT, o LTP en inglés: Lunar Transient Phenomenon), en el marco del Lunar Geological Change Detection Program.

Las observaciones de domos permitieron distinguir diferentes tipos de acuerdo a su apariencia. Arago Alpha y Arago Beta proyectan sombras más o menos sutiles y no tienen calderas visibles. Con la luz del Sol incidiendo verticalmente, domos conspicuos cerca del terminador como Kies Pi aparecen como manchas brillantes sin detalles, como aparecen domos más pequeños incluso cerca del terminador (“Luther domes”). Los “Cauchy domes” son diferentes. Cauchy Omega tiene un pequeño crater en la cima  y Cauchy Tau parece tener un area más brillante en su zona más alta. Todos los domos observados, como la vasta mayoría de ellos, se encuentran en los bordes de los “maria”.

ARAGO ALPHA

Sólo pude percibir Arago Alpha, indirectamente, por la sombra de su contorno. Como un agujero negro, del que solo podemos inferior su existencia por los efectos que produce en los cuerpos visibles cercanos, solo pude inferir Arago Alpha por la escasa sombra que proyectaba sobre el Mare Tranquilitatis.

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Paraná, Argentina).

Name of feature: Arago Alpha.

Date and time (UT) of observation: 04-16-2017  04:20 to 04:40.

Size and type of telescope used: 105 mm. Maksutov-Cassegrain (Meade EX 105).

Seeing 7/10.

Magnification: 154X

Colongitude:        145.1°

Lunation:             18.93 days

Illumination:        80.3%

ARAGO BETA

 

En la misma noche, veinte minutos después de haber dibujado Arago Alpha, observé Arago Beta, más brillante que Arago Alpha. Parte de la diferencia en brillo puede atribuirse a la diferencia en altitud solar entre los horarios de ambas observaciones, pero parece correcto atribuir la diferencia en brillo (visible más claramente en el sketch en el que aparecen ambos domos) a la mayor altura de Arago Beta. Sin embargo, la opinion común es que Arago Alpha es más alto que Arago Beta, como puede verse en www.the-moon.wikispaces.com/Arago+Domes, con la excepción del 2005 GLR Lunar Dome Catalog que atribuye una importante diferencia de altura a favor de Arago Beta (800 m.) respect a Arago Alpha (150 m.)

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Paraná, Argentina).

Name of feature: Arago Beta.

Date and time (UT) of observation: 04-16-2017  05:00 to 05:25.

Size and type of telescope used: 105 mm. Maksutov-Cassegrain (Meade ETX 105).

Seeing 7/10.

Magnification: 154X

Colongitude:        145.4°

Lunation:             18.96 days

Illumination:        80.1%

LOS DOMOS ARAGO

En el sketch observamos el panorama complete de los “Arago domes”, dominado por el cráter Arago (26 km. de diámetro). Arago presenta una peculiar subdivisión de luces y sombras. Al este la luz solar brilla internsamente sobre uno de los dorsa concéntricos que bordean Lamont, proyectando sombra hacia el este. Las estrellas de este panorama son los domos Alpha y Beta. Las sombras de Arago Beta son más definidas que las de Arago Alpha. La diferencia en brillo entre ambos domos parece deberse a diferencias de altura (¿Arago Beta es más alto?).

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Paraná, Argentina).

Name of feature: Arago Alpha/Arago Beta.

Date and time (UT) of observation: 04-16-2017  05:00 to 05:25.

Size and type of telescope used: 105 mm. Maksutov-Cassegrain (Meade ETX 105).

Seeing 7/10.

Magnification: 154X

Colongitude:        145.4°

Lunation:             18.96 days

Illumination:        80.1%

LUTHER DOMES

Los “Luther domes” presentan un aspecto diferente a los “Arago domes”. Dibujando la particular sombra que Luther proyectaba en el terminador (dibujo aparecido en la edición de junio de The Lunar Observer) resalté tres manchas difusamente brillantes que se extendían entre Luther y Posidonius. Rastreando en mapas lunares la identidad de esos parches difusos descubrí que eran los “Luther domes”, según Alan Chu (Moonbook, página 76).  Como estos domos son más bajos y menos prominentes que los otros incluidos en mi humilde selección, no presentan sombras visibles u otros detalles, aunque estos fueron los domos que observe a menor distancia del terminador. Quizás no son ni siquiera domos sino lo que se conoce como “kipukas”: “La morfología de domos y conos es imitada por “kipukas” o “steptoes”, sinónimos para protuberancias de tierra o depósitos en maria aislados del resto de su unidad geológica por aluviones de materiales de origen posterior” (The Geological History of the Moon, página 86).

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Paraná, Argentina).

Name of feature: Luther Domes.

Date and time (UT) of observation: 05-02-2017  01:30 to 02:00.

Size and type of telescope used: 105 mm. Maksutov-Cassegrain (Meade ETX 105).

Seeing 7/10.

Magnification: 154X

Colongitude:        337.6°

Lunation:             5.30 days

Illumination:        35.7%

CAUCHY DOMES

Cauchy Tau (14 kms. de diámetro) y Cauchy Omega (10 kms. de diámetro) son dos domos volcánicos cuya altura es calculada en 200 metros. Al momento de mi observación, relativamente lejos del terminador (que pasaba por el borde de Plinius), pude observer dos características distintivas. En Cauchy Omega el pequeño crater de la cima, una cladera volcánica formada por el colapso de la lava en retirada llamado Domna, de  2 kms. de diámetro, aparecía como un punto negro, indudablemnte el lugar más profundo del área,  el único no alcanzado por la luz del Sol. En Cauchy Tau no pude ver “las elusivas fosas de su superficie inclinada” (Moonbook, página 65) pero pude ver claramente un área brillante que debería corresponder con un area más alta que el resto, lo que sería una rareza para la forma estandar de los domos volcánicos.

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Paraná, Argentina).

Name of feature: Cauchy Omega/Cauchy Tau.

Date and time (UT) of observation: 05-01-2017  23:00 to 23:30.

Size and type of telescope used: 105 mm. Maksutov-Cassegrain (Meade ETX 105).

Seeing 7/10.

Magnification: 154X

Colongitude:        337.8°

Lunation:             5.32 days

Illumination:        35.9%

KIES PI

Aún relativamente lejos del terminador (colongitud 41.1 °), con una Luna iluminada a un 86.2%, y con un pequeño telescopio, el domo solitario Kies Pi es visible como una mancha brillante de 12 kms. de  diámetro, el punto más alto y brillante en el panorama, la única tenue sombra era el borde del crater inundado Kies. Kies Pi aparecía claramente incluso en la brillante superficie de una Luna de 10.49 días, aunque no pude ver su famoso crater en la cima.

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Paraná, Argentina).

Name of feature: Kies Pi.

Date and time (UT) of observation: 05-07-2017  03:03 to 03:30.

Size and type of telescope used: 105 mm. Maksutov-Cassegrain (Meade EtX 105).

Seeing 7/10.

Magnification: 154X

Colongitude:        41.1°

Lunation:             10.49 days

Illumination:        86.2%

 

Bibliografía citada:

Chu, Alan. 2011. Phtographic Moon Book. 3.5 Version.

Greggo, Peter. 2005. The Moon and how to observe it. Springer, London.

Wilhelms, Don. 1987. The Geological History of the Moon. United States Government Printing Office, Washington.

https://the-moon.wikispaces.com/Arago+Domes

 

Lunar Reconnaissance Orbiter capta el eclipse solar visto desde la luna

El LRO capturó una imagen de la sombra de la Luna sobre una gran región de los Estados Unidos, centrada justo al norte de Nashville, Tennessee.

El Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA muestra la sombra de la Luna proyectada sobre los Estados Unidos durante el eclipse solar total del 21 de agosto de 2017. Crédito: NASA / Goddard / Arizona State University

Durante el eclipse solar total del 21 de agosto, el Lunar Reconnaissance Orbiter, o LRO, capturó una imagen de la sombra de la Luna sobre una gran región de los Estados Unidos, centrada justo al norte de Nashville, Tennessee.

Cuando el LRO cruzó el polo sur lunar hacia el norte a 1.600 metros por segundo, la sombra de la Luna corría a través de los Estados Unidos a 1.500 mph (670 metros por segundo). Unos minutos más tarde, LRO comenzó un lento giro de 180 grados para mirar hacia atrás a la Tierra, capturando una imagen del eclipse muy cerca de la zona en la que fue total por más tiempo. La cámara espacial de la nave espacial comenzó a explorar la Tierra a las 2:25:30 p.m. EDT (18:25:30 UTC) y completó la imagen 18 segundos más tarde.

La cámara de ángulo estrecho es parte del sistema Lunar Reconnaissance Orbiter Camera. Dos cámaras de ángulo estrecho capturan imágenes en blanco y negro de alta resolución, y una tercera, la Cámara Gran Angular, captura imágenes de resolución moderada usando filtros para proporcionar información sobre las propiedades y el color de la superficie lunar.

La Cámara de ángulo estrecho construye una línea de imagen línea por línea en lugar de la más típica “instantánea” de encuadre que se produce con cámaras digitales o de teléfono celular. Cada línea de la imagen está expuesta por menos de una milésima de segundo; el tiempo de exposición se estableció tan bajo como sea posible para evitar que las nubes brillantes saturen el sensor. Se tarda unos 18 segundos en adquirir las 52.224 líneas de la imagen.

Mientras la emoción del eclipse total era ver la sombra de la Luna proyectándose sobre nosotros en la Tierra, en la Luna fue sólo otro día más. La cara cercana de la Luna estaba en su primera semana de oscuridad de su noche de dos semanas, mientras que el Sol brillaba al otro lado en medio de su día de dos semanas. Debido a que los eclipses solares no afectan al orbitador ni a su suministro de energía, el LRO operó normalmente durante el eclipse solar total.

Lanzado el 18 de junio de 2009, LRO ha recogido un tesoro de datos con sus siete poderosos instrumentos, haciendo una contribución invaluable a nuestro conocimiento sobre la Luna y recordándonos, a través de estas imágenes de eclipses, de la belleza de nuestra Tierra.

Traducción de:

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170829164558.htm

Atlas y Hércules

“Se trata de la primera de las interesantes parejas de cráteres que recorren la superficie lunar. Atlas es el mayor de los dos, con 87 km. de diámetro. Sus vertientes muy regulares, presentan numerosas ondulaciones y, en el Este, se asemejan a una gran hinchazón del suelo. La vertiente norte se prolonga en una barrera montañosa rectilínea de 50 km. La pared interna, de una altura de 3.000 metros, es muy abrupta, a pesar de las terrazas que suavizan ligeramente la pendiente. El elemento más destacable es el suelo. En primer lugar, cabe destacar que está repleto de colinas de 100 a 200 metros de altura y que parece más profundo en el Sur. La montaña central es sólo una colina de 3000 metros de altura, sólo un poco más elevada que las demás. Un telescopio potente permite ver un haz de grietas en forma de Y, de una longitud de 80 km. y una anchura de sólo 2 o 3km. Son las grietas de Atlas.

Hércules contrasta totalmente con su vecino Atlas. De menor tamaño, con sólo 69 km. de diámetro, posee, por el contrario, una mayor profundidad, que se sitúa en los 500 metros. Además, su suelo plano fue ocupado por una masa de lava fluida y oscura. Hércules muestra también algunos puntos particulares. En este sentido, un cratercillo de 5 km. de diámetro y 800 metros de profundidad se superpone a la pared suroeste. También se puede observar, siempre y cuando la iluminación sea la adecuada, el fragmento de pared que parece haberse desprendido de la muralla norte, además del cráter de 13 km. de diámetro que perfora el fondo de Hércules”.

(página 48)

“Descubrir la Luna”, de Jean Lacroux y Christian Legrand. Larousse, Barcelona, 2004.

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Oro Verde, Argentina).

Name of feature: Atlas.

Date and time (UT) of observation: 11-29-2015-04:13.

Size and type of telescope used: 250 mm. Schmidt-Cassegrain (Meade LX 200).

Magnification: 106 x (Via Telextender).
Filter (if used) : None.
Medium employed (for photos and electronic images): Cannon Eos Digital Rebel XS.

El análisis de una roca lunar oxidada sugiere que el interior de la Luna está seco

El estudio contradice un documento publicado recientemente, que sugiere que el interior de la luna está húmedo.

Fuente: University of California – San Diego

La luna probablemente esté muy seca en su interior, según un nuevo estudio que analiza fragmentos de la “Rusty Rock”, una roca recolectada de la superficie lunar durante la misión Apollo 16 en 1972.

Imagen de la recolección de la “Rusty Rock” 66095 en la superficie lunar por el piloto del módulo lunar, Charlie Duke,  y el comandante John Young.  Abril de 1972. Crédito: NASA

La luna probablemente esté muy seca en su interior, según un nuevo estudio de investigadores de la Scripps Institution of Oceanography de la University of California-San Diego, publicado el 21 de agosto de 2017 en las Proceedings of the National Academy of Sciences.

La cuestión de la humedad de la luna es importante porque la cantidad de agua y otros elementos y compuestos volátiles (fácilmente evaporados) proporcionan pistas sobre la historia de la luna y cómo se formó.

“La incógnita sobre si la Luna está húmeda o seca puede parecer trivial, pero esto es realmente muy importante”, dijo James Day, un geoquímico de la Scripps Institution of Oceanography y el principal autor del estudio financiado por el programa NASA Emerging Worlds. “Si la luna está seca -como hemos pensado durante los últimos 45 años, desde las misiones de Apolo- sería consistente con la formación de la luna en algún tipo de evento de impacto cataclísmico que la formó”, dijo Day.

Los resultados en este artículo sugieren que cuando la luna se formó estaba “muy, muy, caliente”, dijo Day. -Esencialmente un océano de magma.

Day y sus coautores creen que habría estado tan caliente que cualquier agua, u otros compuestos y elementos volátiles como el zinc, se habrían evaporado muy temprano en la historia de la luna. Llegaron a esta conclusión después de analizar fragmentos de la “Rusty Rock”, una roca oxidada recogida de la superficie de la luna durante la misión Apollo 16 en 1972.”Es la única piedra de la luna que volvió con lo que parecía ser óxido en sus superficies externas”, dijo Day.

Las implicaciones de la roca oxidada han intrigado a los científicos por mucho tiempo – el agua es uno de los ingredientes esenciales del óxido, así que ¿de dónde podría haber salido ese agua? Algunos especularon que el agua podría haber sido terrestre, pero más pruebas mostraron que la roca y el óxido eran de origen lunar.

El nuevo análisis químico de Day y su equipo aplicado a la Rusty Rock reveló que la composición de la roca es consistente con ella procedente de un interior muy seco. “Es un poco una paradoja”, dijo Day. “Es una roca húmeda que viene de una parte interior muy seca de la luna”.

Day encontró que la oxidación en la Rusty Rock está llena de isótopos más ligeros de zinc, lo que significa que es probablemente el producto de la condensación de zinc en la superficie de la Luna después de evaporarse durante el período sofocante de la formación de la luna.

“El zinc es un elemento volátil, por lo que se comporta un poco como el agua en condiciones de formación lunar”, dijo Day. “Es algo así como las nubes que se forman desde el océano, las nubes son ricas en isótopos ligeros de oxígeno, y el océano es rico en isótopos pesados ​​de oxígeno”. De la misma manera, dijo, el interior de la luna debe estar enriquecido en los isótopos pesados ​​y se ha agotado en los isótopos ligeros y elementos volátiles. Significado: seco.

“Creo que Rusty Rock fue vista durante mucho tiempo como una especie de curiosidad extraña, pero en realidad, nos dice algo muy importante sobre el interior de la luna”, dijo Day. “Estas piedras son regalos que se renuevan porque cada vez que usas una nueva técnica, estas antiguas rocas que fueron recogidas por Buzz Aldrin, Neil Armstrong, Charlie Duke, John Young y los pioneros del programa Apolo, dan maravillosos resultados”.

Pero los resultado que Day ha recogido de esta roca oxidada contradicen los resultados publicados recientemente un artículo publicado el 24 de julio de 2017 en Nature Geoscience, en el que científicos de la Universidad de Brown analizaron depósitos de vidrio encontrados en la superficie lunar y concluyeron que la presencia de agua en estos depósitos sugiere que el interior de la luna está realmente húmedo (https://observacionlunar.wordpress.com/2017/07/27/evidencias-de-que-la-luna-tendria-un-interior-rico-en-agua/ ). Pero Day es escéptico de estos resultados.

“Su estudio dice que todos los depósitos de vidrio en la superficie lunar son ‘húmedos’, lo cual es una gran observación, sin embargo, no pueden elucidar el mecanismo de su formación”, dijo.

Una de las estudiantes de doctorado de Day, Carrie McIntosh, está haciendo su propio trabajo sobre las cuentas de vidrio y la composición de los depósitos. “Ahí es donde vamos ahora”, dijo Day. “Parece que el siguiente paso lógico para tratar de resolver este problema.”

Además de los autores de Scripps, investigadores del Institut de Physique du Globe de Paris y de la University of New Mexico, Albuquerque, contribuyeron al estudio.

Traducción de:

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170821151104.htm

Tres pequeños cráteres en el Mare Tranquilitatis

Texto incluido en la edición de agosto de 2017 de “The lunar observer”.

Entre Jansen y Vitruvius se sitúan tres pequeños cráteres, de norte a sur: Beketov, Jansen D y Jansen E. Beketov es el más grande. Es una formación ligeramente oval con un diámetro de 8 kms. Es el cráter con más contraste entre sombras y parte iluminada. Jansen D (7 kms. De diámetro), una formación circular, es el más pequeño y parece ser el más hondo, ya que las sombra cubren casi la mitad de su diámetro. En el extremo norte del sketch aparece Jansen E, similar en tamaño a Jansen D pero de forma oval. Desde Jansen E se alza un elevado arco de terreno, apenas iluminado por la luz solar, que se extiende hasta Beketov. Seguramente pertenece al sistema de la Rima Jansen.

Name and location of observer: Alberto Anunziato (Paraná, Argentina).

Name of feature: Jansen D.

Date and time (UT) of observation: 04-16-2017  03:30 to 04:00.

Size and type of telescope used: 105 mm. Maksutov-Cassegrain (Meade EX 105).

Magnification: 154X

La duración de la dinamo lunar puede haberse extendido por al menos 2.000 millones de años

Los hallazgos sugieren que dos mecanismos pueden haber motorizado el antiguo y agitado núcleo fundido de la Luna

Los astrónomos informan que una roca lunar recogida por la misión Apolo 15 de la NASA muestra signos de haberse formado hace 1.000 a 2.500 millones de años, con un campo magnético relativamente débil de aproximadamente 5 microteslas. Eso es alrededor de 10 veces más débil que el campo magnético actual de la Tierra, pero todavía 1.000 veces más grande que los campos en el espacio interplanetario actualmente.

La muestra de roca lunar traída por Apolo 15, que fue analizada por investigadores del MIT y de la Universidad de Rutgers, consiste en fragmentos de basalto soldados entre sí por una matriz vidriosa oscura producida por la fusión de un impacto de meteorito. El cubo de escala negro tiene un centímetro de diámetro.

Crédito: NASA

Nuevas evidencias de antiguas rocas lunares sugieren que una dinamo activa se revolvió en el núcleo metálico fundido de la luna, generando un campo magnético que duró por lo menos mil millones de años más de lo que se pensaba anteriormente. Las dínamos son generadores naturales de campos magnéticos alrededor de los cuerpos terrestres, y son impulsadas ​​por la agitación de fluidos conductores dentro de muchas estrellas y planetas. Investigadores del MIT y Rutgers University informan que una roca lunar recogida por la misión Apolo 15 de la NASA muestra signos de haberse formado  hace 1.000 a 2.500 millones de años con un campo magnético relativamente débil de aproximadamente 5 microteslas . Eso es alrededor de 10 veces más débil que el campo magnético actual de la Tierra, pero todavía 1.000 veces más grande que los campos en el espacio interplanetario actualmente.

Hace varios años, los mismos investigadores identificaron las rocas lunares de 4 mil millones de años que se formaron bajo un campo mucho más fuerte de aproximadamente 100 microteslas, y determinaron que la fuerza de este campo cayó precipitadamente hace aproximadamente 3 mil millones de años. En ese momento, los investigadores no estaban seguros si la dinamo de la luna – el campo magnético relacionado – se extinguió poco después o permaneció en un estado debilitado antes de disiparse completamente.

Los resultados reportados hoy apoyan el último escenario: Después de que el campo magnético de la luna disminuyó, sin embargo persistió por lo menos otros mil millones de años, haciendo una existencia total de al menos 2 mil millones de años.

El coautor del estudio, Benjamin Weiss, profesor de ciencias planetarias en el Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS) del MIT, dice que esta nueva vida ampliada ayuda a identificar los fenómenos que impulsaron la dinamo de la luna. Específicamente, los resultados plantean la posibilidad de dos mecanismos diferentes – uno que pudo haber impulsado una dínamo anterior, mucho más fuerte, y un segundo que mantuvo el núcleo de la luna a fuego lento hasta el final de su vida.

“El concepto de un campo magnético planetario producido por el movimiento de metal líquido es una idea que tiene realmente sólo unas décadas de edad”, dice Weiss. “Lo que potencia este movimiento en la Tierra y otros cuerpos, particularmente en la luna, no está bien entendido, podemos entender esto sabiendo la vida de la dinamo lunar”.

Los coautores de Weiss son la autora principal Sonia Tikoo, una ex estudiante de posgrado del MIT que ahora es profesora asistente en Rutgers; David Shuster de la Universidad de California en Berkeley; Clément Suavet y Huapei Wang de EAPS; Y Timothy Grove, el R. R. Schrock Profesor de Geología y jefe asociado de EAPS.

Los registros de cristal de Apolo

Desde que los astronautas de las misiones Apolo trajeron muestras de la superficie lunar, los científicos han encontrado que algunas de estas rocas son  “grabadoras” exactas del antiguo campo magnético de la luna. Tales rocas contienen miles de granos diminutos que, como las agujas de la brújula, se alinean en la dirección de campos antiguos cuando las rocas cristalizaron hace eones. Estos granos pueden dar a los científicos una medida de la antigua fuerza de campo de la luna.

Hasta hace poco, Weiss y otros habían sido incapaces de encontrar muestras mucho más jóvenes que 3.200 millones de años de antigüedad que pudieran registrar con precisión los campos magnéticos. Como resultado, sólo habían podido medir la fuerza del campo magnético de la luna entre 3.200 y 4.200 millones de años.

“El problema es que hay muy pocas rocas lunares que tengan menos de 3.000 millones de años, porque justo en ese entonces la luna se enfrió, el volcanismo cesó en gran medida y, junto con él, la formación de nuevas rocas ígneas en la superficie lunar”, explica Weiss. “Así que no había muestras jóvenes que pudiéramos medir para ver si hubo un campo magnético  más joven que 3 mil millones de años”.

Hay, sin embargo, una pequeña clase de rocas traídas de las misiones Apolo que no se formó a partir de antiguas erupciones lunares, sino de impactos de asteroides más tarde en la historia de la luna. Estas rocas se derritieron con el calor de tales impactos y se recristalizaron en orientaciones determinadas por el campo magnético de la luna.

Weiss y sus colegas analizaron una de esas rocas, conocida como Apolo 15 muestra 15498, que fue originalmente recogida el 1 de agosto de 1971, desde el borde sur del cráter lunar Dune. La muestra es una mezcla de minerales y fragmentos de roca, soldados entre sí por una matriz vítrea, cuyos granos conservan los registros del campo magnético de la Luna en el momento en que se ensambló la roca.

“Encontramos que este material vítreo que suelda los componentes tiene excelentes propiedades de grabación magnética”, dice Weiss.

Horneando rocas

El equipo determinó que la muestra de roca tenía entre 1 y 2.500 millones de años de antigüedad, mucho más joven que las muestras previamente analizadas. Desarrollaron una técnica para descifrar el antiguo campo magnético registrado en la matriz vítrea de la roca midiendo primero las propiedades magnéticas naturales de la roca usando un magnetómetro muy sensible. A continuación, expusieron la roca a un campo magnético conocido en el laboratorio, y calentaron la roca para acercarse a las temperaturas extremas en las que se formó originalmente. Ellos midieron cómo la magnetización de la roca cambió a medida que aumentaban la temperatura ambiente.

“Usted ve cual es el grado de magnetización que consigue calentado en ese campo magnético conocido, después usted compara ese campo con el campo magnético natural que usted midió de antemano, y de eso usted puede calcular cuál era la fuerza antigua del campo”, explica Weiss.

Los investigadores tuvieron que hacer un ajuste significativo al experimento para simular mejor el ambiente lunar original, y en particular, su atmósfera. Mientras que la atmósfera de la Tierra contiene alrededor del 20 por ciento de oxígeno, la luna tiene sólo huellas imperceptibles del gas. En colaboración con Grove, Suavet construyó un horno personalizado y desprovisto de oxígeno para calentar las rocas, evitando que se oxiden y simulando al mismo tiempo el ambiente libre de oxígeno en el que las rocas fueron originalmente magnetizadas.

“De esta manera, finalmente hemos conseguido una medición precisa del campo lunar”, dice Weiss.

Desde fabricantes de helado a lámparas de lava

Con sus experimentos, los investigadores determinaron que hace entre 1.000 y 2.500 millones de años, la luna albergaba un campo magnético relativamente débil, con una fuerza de aproximadamente 5 microtesla – dos órdenes de magnitud más débil que el campo de la luna hace entre 3.000 y 4.000 millones de años. Una caída tan dramática sugiere a Weiss ya sus colegas que la dínamo de la luna pudo haber sido impulsada por dos mecanismos distintos.

Los científicos han propuesto que la dínamo de la luna puede haber sido impulsada por la atracción gravitatoria de la Tierra. Al principio de su historia, la Luna orbitó mucho más cerca de la Tierra, y la gravedad de la Tierra, en una proximidad tan cercana, pudo haber sido lo suficientemente fuerte como para atraer y girar el exterior rocoso de la Luna. El centro líquido de la luna puede haber sido arrastrado junto con la corteza externa de la luna, generando un campo magnético muy fuerte en el proceso.

Se cree que la luna pudo haberse movido lo suficientemente lejos de la Tierra hace unos 3 mil millones de años, de tal manera que el poder disponible para la dinamo por este mecanismo se hizo insuficiente. Esto pasa justo en el momento en que la fuerza de campo magnético de la luna cayó. Un mecanismo diferente puede entonces haberse iniciado para sostener este campo debilitado. A medida que la luna se alejaba de la Tierra, su núcleo probablemente mantuvo un bajo punto de ebullición a través de un lento proceso de enfriamiento durante al menos mil millones de años.

“A medida que la luna se enfría, su núcleo actúa como una lámpara de lava – las cosas de baja densidad suben porque está calientes o porque su composición es diferente a la del fluido circundante”, dice Weiss. “Así es como creemos que la dínamo de la Tierra funciona, y eso es lo que sugerimos que la dínamo lunar tardía estaba haciendo también.”

Los investigadores están planeando analizar incluso las rocas lunares más jóvenes para determinar cuándo la dinamo murió completamente.

“Hoy en día el campo magnético de la luna es esencialmente cero”, dice Weiss. “Y ahora sabemos que se apagó en alguna parte entre la formación de esta roca y hoy”.

Esta investigación fue apoyada, en parte, por la NASA.

Traducción completa de:

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170809142039.htm