A partir de fines de la década de 1960, el conocimiento geológico de nuestro satélite natural tuvo un gran avance, producto de la llegada de viajes tripulados y automatizados, que recogieron gran cantidad de muestras para llenar espacios vacíos del conocimiento. Otros huecos en la información, aún quedan sin rellenar.
Por estos días se cumplieron 50 años del primer viaje tripulado al espacio, protagonizado por el ruso Gagarín en 1961. A partir de allí y como parte de la guerra fría, que en la cuestión espacial tuvo más ingredientes de competencia que de batalla, tanto EE.UU. como la ex URSS volcaron ingentes esfuerzos para poner en la superficie lunar al hombre y a equipos que ayudaran a descifrar muchos datos ocultos sobre las características de nuestro satélite natural.
Pese a todos los datos recogidos a lo largo de los años, todavía quedan preguntas sin responder que sólo podrían ser contestadas con la instalación de una base científica permanente, algo que aún está muy lejano.
Lo que sabe, lo que se sospecha y lo que se intuye es mucho, y para recorrer ese conocimiento, es mejor hacerlo desde el principio, en este caso, de la Luna.
Un inicio impactante
Si bien a la fecha no hay un acuerdo acerca del origen de la Luna, muchas de las teorías de la antigüedad se han descartado, y en la actualidad sólo subsisten cuatro teorías que explican el nacimiento del satélite, las que concitan distintos grados de aceptación entre la comunidad científica, pero también presentan puntos oscuros. Ellas son:
Captura lunar: La Luna es un cuerpo celeste que, en su trayectoria, se vio atrapado por la gravedad de la Tierra. Esta hipótesis astronómica es la que explica la presencia de algunos de los satélites naturales de Júpiter y Saturno, pero en nuestro caso presenta algunas falencias no menores, ya que para que funcione se requeriría una gran atmósfera extendida alrededor de la Tierra primitiva, que frenara el movimiento de la Luna antes de que escapase, y no hay vestigios de que nuestro planeta poseyera ese campo gravitacional amplio, por lo que, si un cuerpo del tamaño de la Luna se hubiera acercado tanto, habría modificado la órbita terrestre y luego habría escapado.
Fisión por rotación: La Tierra, como producto de una rotación acelerada de su masa, expulsó un pedazo de ella, que quedó girando alrededor. Esta hipótesis, planteada por primera vez por George Darwin (hijo de Charles), no explica por qué nuestro planeta habría alcanzado una velocidad tan alta (los días durarían 2,5 horas) ni qué evento hizo que después redujera su velocidad a la actual.
Acreción o nacimiento múltiple: La Tierra y la Luna se formaron al mismo tiempo, y la mayor sometió a la menor a girar en torno de ella. A esta hipótesis muchos le oponen que si hubiera sucedido algo así, tendrían que existir una serie de residuos o planetoides menores girando también entre ambos cuerpos, cosa que no ocurre.
El gran impacto: Un cuerpo de tamaño equivalente a una décima parte de la Tierra, habría impactado en algún momento de los inicios de formación de nuestro planeta, provocando el desprendimiento de material caliente, que luego se acumuló conformando la Luna que hoy conocemos.
Ésta es la hipótesis más aceptada, y se esbozó por primera vez en la década de 1960. Desde el punto de vista físico, satisface las condiciones orbitales de ambos cuerpos, y responde por qué la Tierra tiene un núcleo metálico más amplio que el lunar.
Si hubiera ocurrido este evento –como mayoritariamente se sospecha– la energía involucrada habría sido impresionante: miles de billones de toneladas de material se habrían evaporado y derretido, registrándose temperaturas en la corteza terrestre de más de 10.000 ºC.
A su vez, esta hipótesis explica el tamaño inusual de nuestro núcleo metálico, ya que con el cataclismo y las altas temperaturas, el material pesado del cuerpo que impactó se habría sumado al que ya tenía nuestra Tierra en formación.
Esta Luna se formó...
Más allá de cómo nació, la Luna tiene una historia geológica en la que coincide casi todo el mundo científico.
El primer evento importante de su formación fue la cristalización del magma oceánico, que según cálculos está ubicado a 500 kilómetros de profundidad.
Los primeros minerales que se formaron en esta gran usina de fundición, cuando comenzaba a cristalizarse, fueron los silicatos de hierro y magnesio. Debido a su mayor densidad con respecto al material circundante, estos minerales se hundieron, y luego fueron rodeados por una capa superior de feldespato, de menor densidad, que formó montañas y otros relieves, originando la primer corteza lunar. Este proceso de formación culminó hace 4.500 millones de años.
Cuando el proceso estaba llegando a su fin, en el interior de la Luna se combinaron diversos minerales originando otros que ascendieron a través de la corteza por potentes erupciones, formando grandes rocas y una nueva capa, que en algunos casos reaccionó químicamente con el océano de magma, que se ubicó en las tierras más altas. El proceso finalizó hace unos 4.000 millones de años.
Durante la gestación de nuestro Sistema Solar, los cuerpos celestes que lo integran recibieron un bombardeo permanente de material que circula por el Universo. Durante estas primeras etapas de la formación lunar, varios eventos de impacto siguieron modificando la superficie hasta una profundidad máxima de unos 20 kilómetros, proceso que declinó entre 4.500 y 4.000 millones de años atrás, y que volvió con mayor ímpetu alrededor de 200 millones de años después, produciendo la mayor parte de las cuencas visibles en la Luna.
Una vez disminuido el promedio de impactos, los mares tuvieron tiempo para formarse, con el fluir de las lavas que recorrieron la superficie lunar entre 3.700 y 2.500 millones de años atrás.
Junto con los basaltos llegaron erupciones que arrojaron material derretido a cientos de kilómetros de distancia.
Finalmente, el vulcanismo cesó y desde entonces la única fuerza geológica que ha actuado en la superficie ha sido el impacto de meteoritos.
Los grandes impactos dejaron su imponente rastro, como los cráteres Copérnico (93 kilómetros de diámetro y casi 4 de profundidad) y Tycho (85 kilómetros de diámetro). En este último se posó la Apolo XVII (ver recuadro), y el estudio de sus rocas determinó una antigüedad de 100 millones de años.
Turisteando
El paisaje lunar está caracterizado por la presencia de cráteres de impacto, el material eyectado por éstos, algunos volcanes, depresiones rellenadas por el océano de magma, colinas bajas y los rastros de los flujos de lava.
Captura lunar: La Luna es un cuerpo celeste que, en su trayectoria, se vio atrapado por la gravedad de la Tierra. Esta hipótesis astronómica es la que explica la presencia de algunos de los satélites naturales de Júpiter y Saturno, pero en nuestro caso presenta algunas falencias no menores, ya que para que funcione se requeriría una gran atmósfera extendida alrededor de la Tierra primitiva, que frenara el movimiento de la Luna antes de que escapase, y no hay vestigios de que nuestro planeta poseyera ese campo gravitacional amplio, por lo que, si un cuerpo del tamaño de la Luna se hubiera acercado tanto, habría modificado la órbita terrestre y luego habría escapado.
Fisión por rotación: La Tierra, como producto de una rotación acelerada de su masa, expulsó un pedazo de ella, que quedó girando alrededor. Esta hipótesis, planteada por primera vez por George Darwin (hijo de Charles), no explica por qué nuestro planeta habría alcanzado una velocidad tan alta (los días durarían 2,5 horas) ni qué evento hizo que después redujera su velocidad a la actual.
Acreción o nacimiento múltiple: La Tierra y la Luna se formaron al mismo tiempo, y la mayor sometió a la menor a girar en torno de ella. A esta hipótesis muchos le oponen que si hubiera sucedido algo así, tendrían que existir una serie de residuos o planetoides menores girando también entre ambos cuerpos, cosa que no ocurre.
El gran impacto: Un cuerpo de tamaño equivalente a una décima parte de la Tierra, habría impactado en algún momento de los inicios de formación de nuestro planeta, provocando el desprendimiento de material caliente, que luego se acumuló conformando la Luna que hoy conocemos.
Ésta es la hipótesis más aceptada, y se esbozó por primera vez en la década de 1960. Desde el punto de vista físico, satisface las condiciones orbitales de ambos cuerpos, y responde por qué la Tierra tiene un núcleo metálico más amplio que el lunar.
Si hubiera ocurrido este evento –como mayoritariamente se sospecha– la energía involucrada habría sido impresionante: miles de billones de toneladas de material se habrían evaporado y derretido, registrándose temperaturas en la corteza terrestre de más de 10.000 ºC.
A su vez, esta hipótesis explica el tamaño inusual de nuestro núcleo metálico, ya que con el cataclismo y las altas temperaturas, el material pesado del cuerpo que impactó se habría sumado al que ya tenía nuestra Tierra en formación.
Esta Luna se formó...
Más allá de cómo nació, la Luna tiene una historia geológica en la que coincide casi todo el mundo científico.
El primer evento importante de su formación fue la cristalización del magma oceánico, que según cálculos está ubicado a 500 kilómetros de profundidad.
Los primeros minerales que se formaron en esta gran usina de fundición, cuando comenzaba a cristalizarse, fueron los silicatos de hierro y magnesio. Debido a su mayor densidad con respecto al material circundante, estos minerales se hundieron, y luego fueron rodeados por una capa superior de feldespato, de menor densidad, que formó montañas y otros relieves, originando la primer corteza lunar. Este proceso de formación culminó hace 4.500 millones de años.
Cuando el proceso estaba llegando a su fin, en el interior de la Luna se combinaron diversos minerales originando otros que ascendieron a través de la corteza por potentes erupciones, formando grandes rocas y una nueva capa, que en algunos casos reaccionó químicamente con el océano de magma, que se ubicó en las tierras más altas. El proceso finalizó hace unos 4.000 millones de años.
Durante la gestación de nuestro Sistema Solar, los cuerpos celestes que lo integran recibieron un bombardeo permanente de material que circula por el Universo. Durante estas primeras etapas de la formación lunar, varios eventos de impacto siguieron modificando la superficie hasta una profundidad máxima de unos 20 kilómetros, proceso que declinó entre 4.500 y 4.000 millones de años atrás, y que volvió con mayor ímpetu alrededor de 200 millones de años después, produciendo la mayor parte de las cuencas visibles en la Luna.
Una vez disminuido el promedio de impactos, los mares tuvieron tiempo para formarse, con el fluir de las lavas que recorrieron la superficie lunar entre 3.700 y 2.500 millones de años atrás.
Junto con los basaltos llegaron erupciones que arrojaron material derretido a cientos de kilómetros de distancia.
Finalmente, el vulcanismo cesó y desde entonces la única fuerza geológica que ha actuado en la superficie ha sido el impacto de meteoritos.
Los grandes impactos dejaron su imponente rastro, como los cráteres Copérnico (93 kilómetros de diámetro y casi 4 de profundidad) y Tycho (85 kilómetros de diámetro). En este último se posó la Apolo XVII (ver recuadro), y el estudio de sus rocas determinó una antigüedad de 100 millones de años.
Turisteando
El paisaje lunar está caracterizado por la presencia de cráteres de impacto, el material eyectado por éstos, algunos volcanes, depresiones rellenadas por el océano de magma, colinas bajas y los rastros de los flujos de lava.
Cuando miramos la Luna vemos zonas claras y oscuras. Las claras son las tierras altas y reciben el nombre de terrae (del latín: tierra) y las más oscuras son las planicies, llamadas maria (del latín: mares).
Las tierras altas presentan la mayor cantidad de cráteres de impacto, que van de un metro hasta 1.000 kilómetros de diámetro. Antes que cualquier misión robótica llegara al satélite, los científicos pensaban que el origen de algunos de estos cráteres era volcánico, idea que cambió radicalmente con el retorno de muestras de suelo y rocas lunares de las misiones Apolo, mostrando claramente el importante rol del proceso de impacto en la formación del terreno.
En cada impacto, producido por material viajando a unos 70.000 kilómetros por segundo, ondas de alta presión rebotan al proyectil y el cuerpo impactado. El proyectil (un meteorito) es destruido por el pasaje de la onda de choque haciendo que se evapore casi completamente, quedando un resto que es derretido y queda en el lugar. Cada impacto arroja a su alrededor una masa de material 10.000 veces superior a la del proyectil, la que al depositarse forma el anillo más alto que rodea al cráter. Su parte central es más deprimida que el resto.
Los mares de la Luna cubren cerca del 16% de la superficie lunar y fueron formados por coladas de lavas, que llenaron las enormes cuencas de impacto. Aunque se piensa que en la actualidad la Luna no posee ninguna actividad volcánica, sí la tuvo en el pasado. Según estudios, la actividad volcánica de la Luna fue después de que las tierras altas fueran formadas y después de que la mayor parte del proceso de craterización sucediera, por este motivo, los mares lunares son más recientes que las tierras altas.
Antes de ser confirmado por las misiones Apolo, los científicos ya creían que los mares lunares eran planicies de lava ya que poseían características particulares: patrones de flujos de lava. El material recogido durante las misiones lunares confirmaron la sospecha: las cuencas están formadas de un tipo de roca volcánica llamada basalto.
La característica visible más importante acerca de la relativa juventud de los mares respecto al terreno circundante es que los mares poseen menos cráteres, lo que supone que han estado menos tiempo presentes. De hecho, con los datos recogidos en las misiones lunares se sabe que los mares se formaron miles de millones de años después de que las cuencas.
Otro tipo de depósito asociado con los mares, aunque también cubre a las áreas de las tierras altas, son los depósitos de manto oscuro. Estos depósitos no pueden ser vistos a simple vista sino con la ayuda de telescopios o desde la cercanía de las naves espaciales. Antes de las Apolo, los científicos creían que se trataba de depósitos producidos por erupciones, lo que fue confirmado por el hallazgo de perlas de vidrio, como las que se encuentran alrededor de erupciones sucedidas en la Tierra.
Superficie gris
La superficie de la Luna es de color gris y presenta una capa de fino sedimento (denominado regolito), producto de los innumerables impactos. Su espesor varía de 2 metros en los mares más jóvenes hasta unos 20 metros en las superficies más antiguas de las tierras altas.
El regolito está formado por el material rocoso de la región en donde se encuentre, pero además contiene restos de material expulsado por impactos lejanos, por lo que constituye una roca de gran valor científico.
En la mayor parte del regolito lunar, la mitad de las partículas están compuestas de fragmentos minerales que están unidos por vidrios de impacto. Su composición química varía de acuerdo a su locación: rico en aluminio en las tierras altas, y con alto contenido de hierro y magnesio en los mares.
El regolito lunar es también muy importante porque almacena la información de la historia solar. Las partículas que forman el viento solar, compuesto principalmente por helio, neón, carbono y nitrógeno, golpean la superficie lunar y se insertan en los granos minerales. Al analizar la composición del regolito, es posible determinar si la actividad del Sol ha cambiado con el tiempo.
Existe una gran cantidad de oxígeno almacenado en los silicatos. Cerca del 43% de la masa del suelo es oxígeno y el viento solar provee el resto.
El interior lunar y los lunamotos
La Luna no posee tectónica de placas y no se renueva constantemente como la Tierra. Los temblores lunares, lunamotos, son mínimos y los más grandes (de magnitud 5) solamente ocurren cerca de una vez por año. El interior lunar es bastante diferente del nuestro: la corteza lunar tiene un espesor de unos 70 kilómetros en el lado visible y unos 150 en el lado oculto. Los mares tienen cerca de 1 kilómetros de espesor.
Debajo de la corteza se encuentra el manto lunar, la capa más extensa. Puede que haya una diferencia en la constitución de las rocas por encima y debajo de una profundidad de 500 kilómetros, representando la profundidad del océano de magma. Debajo del manto se encuentra el núcleo lunar cuyo tamaño es incierto aunque estimaciones lo ubican entre unos 100 a 400 kilómetros.
Si bien la Luna no posee un campo magnético como la Tierra, sí lo tuvo en el pasado. Las rocas lunares están magnetizadas, siendo las más antiguas las que presentan el mayor magnetismo. Esto supone que en el pasado el campo magnético era más intenso. El por qué de su debilitamiento es incierto aunque sirve para teorizar acerca de la ausencia de un núcleo de hierro líquido como en el caso terrestre que en su movimiento interno produce las corrientes eléctricas necesarias para la creación del campo. Otra de las diferencias derivadas, es que la densidad media de la Luna es de unos 3,3 gramos por centímetro cúbico, mientras que la de la Tierra es de 5,5.
La Apolo geológica
Apolo 17 fue la última misión tripulada que llegó a la Luna, y se caracterizo por ser la que mayor énfasis puso en el conocimiento geológico.
La misión alunizó el 15 de diciembre de 1972 en los montes Taurus, junto al cráter Littrow. Sus tripulantes fueron el veterano Eugene Cernan (comandante), el geólogo Harrison Schmitt (piloto del módulo lunar) y Ronald Evans (piloto del módulo de mando).
La tripulación había recibido, previamente, una fuerte capacitación científica, lo que le posibilitó realizar una exacta descripción e interpretación del relieve circundante y una muy buena recolección, tanto en calidad como en cantidad, de las muestras traídas de regreso, que totalizaron 110 kilogramos.
La misión también contó con gran cantidad de instrumental y con 75 horas en la superficie lunar, fue la que más tiempo permaneció en el satélite.
Los resultados de la exploración y la toma de muestras y datos fue tan inmensa, que los estudios derivados duraron más de 20 años, y a la fecha se siguen recibiendo datos provenientes de los equipos que los astronautas dejaron instalados en toda la zona.
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