Poco después la formación de la Luna, un asteroide chocó contra el hemisferio sur y provocó un cráter realmente enorme, la Cuenca Aitken del Polo Sur, de casi 2400 kilómetros de diámetro y más de cinco kilómetros de profundidad.
"Este es el cráter más grande y profundo cráter de la Luna, un abismo que podría abarcar desde la costa este hasta Texas en los Estados Unidos", señaló Noah Petro del Centro Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. El impacto levantó las capas de la corteza lunar, dispersando material a lo largo de la Luna y del espacio. El tremendo calor del impacto también derritió parte del suelo del cráter, convirtiéndolo en un mar de roca fundida.
Esto fue sólo el disparo de salida. El bombardeo de asteroides durante de miles de millones de años ha dejado la superficie lunar salpicada de cráteres de todos los tamaños, y cubierta de lava solidificada, escombros y polvo. Poder atisbar la superficie lunar original, o la corteza, es raro, y los vistazos de la corteza profunda son más raros aún.
Afortunadamente, un cráter en el borde de la Cuenca Aitken puede proporcionar ese vistazo. La llamada Cuenca Apolo y formó por el impacto posterior de un pequeño asteroide, todavía tiene las respetables medidas de 500 km de ancho.
"Es como entrar en el sótano y excavación un pozo más profundo", explicó Petro. "Creemos que la parte central de la cuenca del Apolo puede haber expuesto una parte de la corteza inferior de la Luna. Si esto es correcto, puede ser uno de los pocos lugares de la Luna donde se tenga una vista de la corteza lunar en profundidad, porque no está cubierta por material volcánico como otras áreas profundas. Así como los geólogos pueden reconstruir la historia de la Tierra mediante el análisis de una muestra representativa de las capas de roca expuestas en un cañón o en el corte de una carretera, podemos empezar a entender la historia lunar primitiva mediante el estudio de lo que está revelando Apolo."
Petro presentó su resultado el pasado Jueves, 4 de marzo durante la reunión de Ciencias Lunares y Planetarias, en Houston, Texas.
Petro y su equipo realizaron el descubrimiento mediante el instrumento trazador de mapas mineralógicos, Moon Mineralogy Mapper (M3), un instrumento de la NASA a bordo de sonda india Chandrayaan-1 que orbitó la luna recientemente. El análisis de los espectros de luz en las imágenes de este instrumento reveló que algunas partes del interior de Apolo tienen una composición similar a la materia fundida en la Cuenca Aitken.
A medida que profundizamos en la Luna, la corteza contiene minerales que tienen una mayor cantidad de hierro. Cuando la Luna se formó, estaba gran parte fundida. Los minerales que contienen elementos más pesados, como el hierro, se cayeron hacia el núcleo, y los minerales con elementos más ligeros, como el silicio, potasio y sodio, flotan en la parte superior, y formaron la corteza lunar original.
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Este es mapa de elevación que cubre la parte oriental de la Cuenca Aitken del Polo Sur, incluyendo la Cuenca Apolo, el mapa fue elaborado con datos de la nave espacial japonesa Kaguya. Los falsos colores indican la altura, el rojo representa las tierras altas, y el azul las zonas más bajas. Los círculos de trazos marcan la ubicación del anillo principal y del interior de Apolo. La línea discontinua marca la ubicación del perfil topográfico muestra en la imagen inferior. Crédito: Japan Aerospace Exploration Agency / NASA
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Esta es una gráfica de la altura (en metros) del borde de la Cuenca Aitken a través de la cuenca del Apolo hizo utilizando los datos de la nave espacial japonesa Kaguya. Los puntos finales (A y A') están marcados en la imagen de arriba. Crédito: Japan Aerospace Exploration Agency / NASA
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Tres vistas de la cuenca del Apolo tomadas con el instrumento de la NASA Moon Mineralogy Mapper a bordo de la India Chandrayaan-1 de la nave espacial. La imagen en falso color de la derecha muestra la composición, los tonos azules indican la zonas de la superficies que no tienen tanto hierro (tierras altas de las costras que son bajos en hierro de color azul); otros colores (turquesas, amarillos y naranjas) indican que otros minerales que contienen hierro. Crédito: NASA / ISRO
"El asteroide que creó la Cuenca Aitken probablemente atravesó la corteza y tal vez en el manto superior. Los materiales fundidos del impacto se solidificaron para formar el lecho central de la cuenca habrían procedido de una mezcla de todas esas capas. Esperábamos ver que tuviese un poco más hierro que la parte inferior de Apolo, ya que penetra más hondo en la corteza. Esto es lo que encontramos con M3. Sin embargo, también vemos que esta zona de Apolo tiene más hierro que las montañas lunares que rodean, lo que indica que Apolo ha descubierto una capa de la corteza lunar que está entre lo que se observa típicamente en la superficie y en los más profundos cráteres como la Cuenca Aitken", afirmó Petro.
La corteza inferior expuesta por Apolo sobrevivió al impacto que la creó la Cuenca Aitken probablemente porque estaba al borde de esta cuenca, a varios cientos de kilómetros de donde ocurrió el impacto, según Petro.
Tanto Aitken como Apolo se cuentan entre los cráteres lunares más antiguos, basándose en el gran número de pequeños cráteres superpuestos encima. A medida que pasa el tiempo, los cráteres se cubren con otras nuevos, por lo que el recuento de cráteres proporciona una edad relativa, un cráter plagado de otros cráteres es más antiguo que uno que parece relativamente limpio, con pocos cráteres, cubriéndolo. Los cráteres superpuestos rompen la corteza y forman regolito, una capa de rocas rotas y polvo, como el suelo de la Tierra.
Aunque la cuenca del Apolo es antigua y cubierta de regolito, todavía ofrece una visión útil de la corteza inferior, porque los impactos de los pequeños meteoritos que crean la mayor parte del regolito no disperaron el material muy lejos.
"Los cálculos de cómo se forma el regolito indican que al menos el 50% del regolito está derivado localmente", dijo Petro. "Por lo que, aunque lo que estemos viendo con M3 haya desgastado, todavía representa bien la corteza inferior."
Es probable que la Tierra no se librara del bombardeo de asteroides abusivo experimentado por la Luna. Los cráteres gigantes en otros mundos en el sistema solar, incluyendo Mercurio y Marte, indican que este bombardeo estuvo muy extendido. Sin embargo, en la Tierra, el registro de estos eventos ha sido borrado hace mucho tiempo. La corteza es reciclada por la tectónica de placas y es erosionada por el viento y la lluvia, borrando antiguos cráteres de impacto.
"La cuencas Apolo y Aitken nos abren una ventana a la historia primitiva de la Luna, y la Luna nos abre otra a la violenta juventud de la Tierra", dijo Petro.