El inquieto eje de rotación de la Luna

Desde muchos años se sospecha que el eje de rotación de la Luna ha cambiado con el tiempo, pero por ahora nadie había sido capaz de demostrarlo de forma concluyente. Un nuevo estudio parece ofrecer una nueva prueba de este curioso fenómeno. Un equipo de investigadores con Matt Siegler (Planetary Science Institute) a la cabeza ha analizado los datos de varias misiones (Lunar Prospector, LRO, LCROSS y GRAIL) y han llegado a la conclusión de que el eje de nuestro satélite se ha movido unos 5º o 6º en los últimos millones de años.

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Posición actual de los polos lunares y la antigua (hipotética) sobre un mapa de la distribución de hidrógeno del regolito lunar (James Keane, University of Arizona; Richard Miller, University of Alabama at Huntsville).

¿Y cómo podemos saber algo así? Siegler y sus colegas han analizado el contenido de hielo del regolito de las regiones polares de la Luna. Efectivamente, nuestro satélite almacena importantes cantidades de hielo mezclado con el regolito superficial, principalmente en los fondos de los cráteres polares donde nunca llega la luz del Sol, pero también, en menor medida, en amplias zonas de las regiones cercanas a los polos. Detectar estas trazas de hielo no es nada fácil y para ello las sondas usan principalmente detectores de neutrones (como el instrumento ruso LEND de la misión LRO). Simplificando mucho el asunto, los átomos de hidrógeno frenan los neutrones generados por la colisión de rayos cósmicos y el viento solar. Una mayor presencia de hidrógeno significa por tanto una menor cantidad de neutrones que alcanzan el detector de una sonda.

El detector de neutrones ruso LEND de la sonda LRO (NASA).
El detector de neutrones ruso LEND de la sonda LRO de la NASA (NASA).

Puesto que el agua es una de las sustancias más comunes con átomos de hidrógeno, en el caso de la Luna un déficit de neutrones se puede achacar principalmente a la presencia de hielo (esta agua no necesariamente tiene que estar en forma de hielo como ‘cubitos’ dentro del regolito, sino que puede formar parte de los propios minerales, o sea, minerales hidratados). La primera vez que se levantó un mapa detallado de la distribución de neutrones de la Luna fue en los años 90 gracias a la sonda Lunar Prospector de la NASA. Por contra, la detección directa mediante espectroscopía es más compleja y por eso hubo que esperar a 2008 para confirmar la presencia de agua en los polos lunares de la mano de la sonda india Chandrayaan, resultados posteriormente apoyados por la misión LCROSS de la NASA.

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Distribución de agua en los polos lunares a partir de los datos del instrumento LEND de la sonda LRO. Nótese que hay zonas ricas en agua que no coinciden con los polos (IKI/NASA).

Desde que se realizaron los primeros mapas de la abundancia de hidrógeno en la superficie lunar a partir de los datos de los detectores de neutrones muchos científicos se extrañaron de que la distribución de los supuestos depósitos de hielo fuese bastante irregular y que no se correspondiese demasiado bien con las temperaturas actuales de la Luna. Dicho de otra forma, hay regiones ricas en agua a bastante distancia de los polos. El equipo de Siegler analizó estos datos una vez más —en conjunción con datos adicionales de otras misiones— y se dio cuenta de que había un patrón. Algunas zonas ricas en hielo están desplazadas con respecto a cada polo a la misma distancia, pero en direcciones opuestas.

Esta curiosa distribución es fácil de explicar si el eje de la Luna se ha movido con el tiempo. Las zonas que presentan una cantidad inusual de hielo se corresponden a regiones que antes estaban cerca de la sombra perpetua en los polos y, por lo tanto, acumularon grandes cantidades de hielo. Al desplazarse el eje la mayor parte de este hielo se sublimó, pero una cierta cantidad residual ha permanecido hasta la actualidad. Siegler y sus colegas creen que el cambio del eje fue causado por un episodio brutal de vulcanismo bajo la región de Oceanus Procellarum. A resultas de este episodio se modificó el momento de inercia de la Luna y el eje de rotación se vio desplazado. Puesto que este episodio de actividad se cree que tuvo lugar cuando la Luna era muy joven, el movimiento del eje se remonta a unos cuatro mil millones de años y se prolongó durante mil millones de años. De ser esto cierto, la mayor parte del hielo lunar que no se halla en el fondo de los cráteres polares es realmente antiguo, mucho más de lo que sugerían algunos modelos teóricos.

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Un episodio de vulcanismo masivo hace eones cambió el momento de inercia de la Luna y provocó el cambio del eje (James Keane, University of Arizona; Richard Miller, University of Alabama at Huntsville).
James Keane, University of Arizona; Richard Miller, University of Alabama at Huntsville
Otra vista del vagabundeo del eje lunar (James Keane, University of Arizona; Richard Miller, University of Alabama at Huntsville).

No obstante, quizás lo más llamativo de este estudio sea lo poco que se ha movido el eje lunar. Numerosos modelos actuales predicen cambios en el eje de al menos 15º para explicar, en parte, la dicotomía entre las dos caras de nuestro satélite (la corteza de la cara oculta es mucho más gruesa que la de la cara visible). Si el eje lunar solo se ha movido 5º en los últimos miles de millones de años tendremos que buscar otra explicación para la ausencia de mares en la cara oculta.

Cómo ha cambiado el aspecto de la Luna en los últimos miles de millones de años (James Keane, University of Arizona; Richard Miller, University of Alabama at Huntsville).
Cómo ha cambiado el aspecto de la Luna en los últimos miles de millones de años (James Keane, University of Arizona; Richard Miller, University of Alabama at Huntsville).

 

Referencias:

  • http://www.nature.com/nature/journal/v531/n7595/full/nature17166.html
  • http://www.nasa.gov/ames/feature/lunar-polar-ice-reveals-tilting-axis-of-earth-s-moon/


4 Comentarios

  1. Ola, todo lo que concierne a la Luna resulta fascinante. A veces parece como que careciera de interés, nos centramos en mundos muy alejados a los que tecnológica y energéticamente es complicado llegar y con noticias como ésta nos damos cuenta que nuestra fiel compañera guarda secretos y preguntas por responder. No basta con haberla pisado, hay que seguir desentrañando su pasado, la presencia de agua en los cráteres protegidos de la luz solar y en los polos, su misma existencia… Es una pasada saber que se está alejando poco a poco pero que llegó a estar muy cerca provocando mareas quilométricas, habrá influido en la aparición de vida en nuestro planeta??

    Creo finalmente que tanto Luna como Venus y Marte deberían figurar en la primera página de la agenda espacial, no de tal o cual potencia, sino de la Humanidad… Para cuándo una base lunar permanente???

  2. Vaya, yo que creía que el hielo lunar debía ser relativamente reciente, producto del impacto de cometas y asteroides sobre la superficie lunar. Resulta sorprendente lo mucho que se puede saber de acontecimientos que acaecieron hace miles de millones de años.

    1. Pues no, lo de los cometas siempre ha sido (y siempre ha apestado, las cifras no cuadraron nunca ni los escenarios tampoco, lo de puntería tipo Ley del Embudo es algo difícil de calzar) un artefacto ex machina para tapar vergonzosas partes pudendas expuestas a la intemperie de la práctica totalidad de los modelos teóricos a disposición del consumidor en el lineal. Ya la cosa está pasando a formar parte de la teoría de los Reyes Magos (correción de Monty Python), la hipótesis de Papá Noël y la conjetura de Baba Yaga.

      De todos modos, ¿cómo puede aportar ningún volátil en un campo gravitatorio tan bajo un impacto? Hasta en la Tierra es dudoso (se retendría por la atmósfera, si no la hubiera lo veo jodido). Pero claro, si tengo el cañón lanza-cometas a mi disposición…

      Es que a ver, hay gente que entiende la navaja del inglés de una forma tan peculiar… primero seco a los planetas de su agua primordial, luego se la vuelvo a meter a base de camiones cisterna (en términos un tanto hilarantes)… es que no. Usted los ha secado mal en su modelo, corrija eso. Además, la corteza se forma casi inmediatamente, ¿cómo esperaban que actuasen inyecciones de agua desde arriba? Que no, coño.

    2. Hombre, en un cuerpo que carece virtualmente de atmósfera no veo porque no.

      Las cosas no aparecen ni desaparecen mágicamente. Si en una zona se deposita agua, ya sea en forma de hielo, minerales hidratados o lo que sea, para que desaparezca de ahí debe de ocurrir algo. Ya sea una elevación de temperatura o cualquier otra cosa. Si no ocurre, el agua se quedará en ese sitio.

      A veces creo que estamos viciados (yo el primero) a la hora de razonar sobre esos temas porque vivimos en un planeta excepcional dentro de nuestro sistema solar, donde hay agua a temperatura ambiente. Si depositas hielo en el fondo de un crater o incluso si ese agua la tapas con rocas, polvo o lo que quieras, no veo porque tiene que evaporarse «mágicamente» a menos que exista un calor que la obligue a hacerlo

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 24 marzo, 2016
Categoría(s): ✓ Astronomía • Luna • NASA • Sistema Solar