Los científicos han encontrado un punto caliente en el otro lado de la luna

Los científicos han revelado que las rocas debajo de un antiguo volcán en el otro lado de la luna se mantienen sorprendentemente cálidas, utilizando datos de la nave espacial china en órbita.

Señalan una gran losa de granito que se solidificó a partir del magma en las tuberías geológicas debajo de lo que se conoce como el Complejo Volcánico Compton-Belkovichi.

«Diría que estamos poniendo el clavo en el ataúd de esta característica realmente volcánica», dijo Matthew Siegler, científico del instituto de ciencias planetarias con sede en Tucson, Arizona, que dirigió la investigación. «Pero lo interesante es que es una característica volcánica similar a la de la Tierra».

Resultados que salieron la semana pasada En la revista Nature, ayudó a explicar lo que sucedió hace mucho tiempo bajo una extraña parte de la luna. El estudio también destaca el potencial científico de los datos recopilados por el programa espacial chino y cómo los investigadores en los Estados Unidos tienen que sortear los obstáculos para usar esos datos.

En este estudio, el Dr. Siegler y sus colegas analizaron datos de instrumentos de microondas en Chang’e-1, lanzado en 2007, y Chang’e-2, lanzado en 2010, dos naves espaciales chinas que ya no están operativas. Debido a que el Congreso actualmente prohíbe la colaboración directa entre la NASA y China y la investigación fue financiada por una subvención de la NASA, el Dr. Siegler no pudo trabajar con los científicos e ingenieros que recopilaron los datos.

«Esa fue una limitación», dijo, «ya que no pudimos llamar a los ingenieros que construyeron el dispositivo en China y decir: ‘Oye, ¿cómo debemos interpretar estos datos?'» “Sería muy bueno si trabajáramos en esto con científicos chinos todo el tiempo. Pero no se nos permite hacer eso. Pero, afortunadamente, han hecho públicas algunas de sus bases de datos».

Pudo aprovechar la experiencia de un erudito chino, Jianqing Feng, que había conocido al Dr. Siegler en una conferencia. El Dr. Feng estaba trabajando en el Proyecto de Exploración Lunar en la Academia China de Ciencias.

«Me di cuenta de que la combinación de datos de exploración lunar de diferentes países profundizaría nuestra comprensión de la geología lunar y conduciría a resultados emocionantes», dijo el Dr. Feng en un correo electrónico. «Entonces, renuncié a mi trabajo en China, me mudé a los Estados Unidos y me uní al Instituto de Ciencias Planetarias».

Ambos orbitadores chinos tenían instrumentos de microondas, comunes en muchos satélites meteorológicos en órbita terrestre pero raros en naves espaciales interplanetarias.

Y así, los datos de Chang’e-1 y Chang’e-2 proporcionaron una vista diferente de la Luna, midiendo el flujo de calor hasta 15 pies debajo de la superficie, y demostrando ser ideales para investigar la rareza de Compton-Pelkovitch.

Visualmente, el área parece normal. (Ni siquiera tiene un nombre propio; la designación con guión deriva de dos cráteres de impacto cercanos, Compton y Belkowitz). Aún así, el área ha fascinado a los científicos durante algunas décadas.

A fines de la década de 1990, David Lawrence, entonces científico del Laboratorio Nacional de Los Álamos, estaba trabajando en los datos recopilados por la misión Lunar Prospector de la NASA y observó Un punto brillante de rayos gamma Disparando desde este sitio en el otro lado de la Luna. La energía de los rayos gamma, la forma de luz de mayor energía, corresponde al torio, que es un elemento radiactivo.

«Fue uno de estos lugares extraños que se destacó como un pulgar dolorido en términos de abundancia de torio», dijo el Dr. Lawrence, científico planetario ahora en el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Maryland. «Soy físico. No soy un experto en la geología de la luna. Pero incluso como físico, lo vi de manera prominente y dije: ‘Bueno, esto es algo que merece más estudio'».

Los siguientes descubrimientos se produjeron después de la llegada del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA en 2009. Bradley L. Jolliffe, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de St. Louis en Washington, dirigió un equipo Revisé esas fotos de alta resolución de Compton Belkowitz.

El Dr. Jolliffe dijo que lo que vieron «se parecía sospechosamente a una caldera», refiriéndose a los restos del borde de un volcán. «Si considera que estas características tienen miles de millones de años, están notablemente bien conservadas».

Análisis más reciente dirigido por Catherine ShirleyAhora en la Universidad de Oxford en Inglaterra, se estima que el volcán tiene 3.500 millones de años.

Dado que el suelo lunar actúa como un buen aislante, reduciendo los cambios de temperatura entre el día y la noche, las emisiones de microondas reflejan en gran medida el flujo de calor del interior de la luna. «Solo necesitas caminar unos dos metros por debajo de la superficie para dejar de ver el calor del sol», dijo el Dr. Siegler.

En Compton-Belkovitch, el flujo de calor fue de hasta 180 milivatios por metro cuadrado, o unas 20 veces la altura media en la cara oculta de la luna. Esta escala corresponde a una temperatura de menos de 10 grados Fahrenheit a unos seis pies por debajo de la superficie, o unos 90 grados más cálida que en cualquier otro lugar.

“Esto sobresalió, ya que hacía calor en comparación con cualquier otro lugar de la luna”, dijo el Dr. Siegler.

Para producir tanto calor y rayos gamma de torio, el Dr. Siegler, el Dr. Feng y otros investigadores concluyeron que el granito, que contiene elementos radiactivos como el torio, era la fuente más probable y que debe haber mucho.

“Parece identificar específicamente qué tipo de material hay debajo”, dijo el Dr. Lawrence, quien fue uno de los revisores del artículo de Nature.

«Es como la punta del iceberg», dijo sobre las emisiones originales de rayos gamma. «Lo que ves en Compton-Belkovich es una especie de expresión superficial de algo mucho más grande debajo».

Los volcanes son visibles en otras partes de la Luna. Las llanuras de lava solidificada (mares o mares de basalto) cubren grandes áreas de la superficie, principalmente en el lado cercano. Pero Compton-Bilkovitch es diferente, similar a algunos de los volcanes de la Tierra, como el Monte Fuji y el Monte St. Helens, que arrojan lava más viscosa.

El granito es raro en otras partes del sistema solar. En la Tierra, el granito se forma en regiones volcánicas donde la corteza oceánica es empujada hacia abajo debajo de un continente por la tectónica de placas, las fuerzas geológicas que empujan partes de la corteza exterior de la Tierra. El agua también es un componente importante del granito.

Pero la Luna es mayormente seca y carece de placas tectónicas. Las rocas lunares traídas por los astronautas de la NASA hace más de 50 años contienen solo unos pocos granos de granito. Pero los datos de los orbitadores chinos apuntan a una formación de granito de más de 30 millas de ancho por debajo de Compton-Belkovitch.

«Ahora necesitamos geólogos para descubrir cómo se pueden producir este tipo de características en la Luna sin agua, sin placas tectónicas», dijo el Dr. Siegler.

El Dr. Jolliffe, que no participó en la investigación, dijo que el artículo era una «nueva contribución muy agradable». Dijo que esperaba que la NASA u otra agencia espacial enviara una nave espacial a Compton-Belkovitch para realizar mediciones sísmicas y mineralógicas.

Tal misión podría ayudar a probar ideas sobre cómo se formó el volcán allí en primer lugar. Una hipótesis es que una columna de material caliente se elevó desde el manto debajo de la corteza, tal como lo hace debajo de las Islas Hawaianas.

En cuanto al Dr. Feng, su visa actual que le permite trabajar en los Estados Unidos pronto vencerá. Está solicitando uno nuevo, navegando su carrera científica en medio de las disputas geopolíticas entre EE. UU. y China.

«Estamos comenzando a estudiar otros posibles sistemas graníticos en la luna ahora», dijo. «Además, vamos a ampliar nuestros modelos para explorar las lunas heladas de Júpiter. Por lo tanto, estoy tratando de quedarme en los Estados Unidos el mayor tiempo posible».