Segunda Luna pudo haber orbitado la Tierra hace miles de millones de años
Publicado en Universe Today por Nancy Atkinson, el 3 de agosto de 2011, traducción libre mía.
Fig 1. Cuatro instantáneas de la simulación por ordenador de una colisión entre la luna y una luna compañera más pequeña muestran que la mayoría de la luna compañera es acretada como capa en forma de panqueque, formando una región montañosa en un lado de la luna. Crédito: M. y E. Asphaug Jutzi, Nature.
Se trata de una visión que sólo se podía esperar de fanáticos de la ciencia ficción: lunas gemelas en el cielo nocturno de la Tierra. Pero podría haber sido realidad hace alrededor de 4 mil millones de años. Un nuevo modelo sugiere que las tierras altas de la cara oculta lunar podrían haber sido creadas a partir de una colisión con una luna compañera más pequeña en lo que los científicos de la Universidad de California, Santa Cruz llaman "el gran splat".
¿Por qué los lados cercano y lejano de la Luna son tan diferentes siempre ha intrigado a los científicos planetarios. El lado más cercano es relativamente bajo y plano, mientras que la topografía de la cara oculta es alta y montañosa, con una corteza más gruesa.
De hecho, tenemos una Luna un poco desequilibrada.
El nuevo estudio, publicado en el número del 04 de agosto de Nature, se basa en el modelo de "impacto gigante" para el origen de la luna, en el que un objeto del tamaño de Marte colisionó con la Tierra en la historia temprana del Sistema Solar y expulsa los desechos que se unieron para formar la Luna.
De acuerdo con el nuevo modelo por ordenador, la segunda luna alrededor de la Tierra habría tenido unos 1.200 kilómetros (750 millas) de diámetro y podría haberse formado de la misma colisión. Más tarde, la luna más pequeña cayó sobre la luna más grande y formó una cara recubierta con una capa adicional de decenas kilómetros de espesor de corteza sólida.
"Nuestro modelo funciona bien con los modelos de formación de la Luna por un impacto gigante, que predicen que deberían haber dejado en órbita alrededor de la Tierra, fragmentos masivos además de la propia Luna", dijo Erik Asphaug, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de California Santa Cruz. "Está de acuerdo con lo que se conoce acerca de la estabilidad dinámica de este sistema, el tiempo de enfriamiento de la luna, y las edades de las rocas lunares."
Otros modelos de computadora han sugerido un compañero de la luna, dijo Asphaug, coautor del trabajo con el investigador postdoctoral Martin Jutzi de UCSC.
Fig 2. Una colisión anterior con una compañera más pequeña podría explicar por qué las dos partes de la Luna parecen tan diferentes. Crédito: Martin Jutzi y Asphaug Erik
Asphaug y Jutzi usaron simulaciones por ordenador para estudiar la dinámica de la colisión entre la Luna y una compañera más pequeña, que tenía una trigésima parte de la masa de la "principal" luna. Dieron seguimiento a la evolución y distribución de material lunar y sus consecuencias.
El impacto entre los dos cuerpos ha sido relativamente lento, a unos 8.000 kilómetros por hora (5.000 mph), que es lo suficientemente lento como para las rocas no se derritan y no se forme cráter de impacto. En cambio, las rocas y la corteza de la luna más pequeña podrían haberse extendido sobre y alrededor de la luna más grande.
"Por supuesto, los modeladores de impacto tratan de explicar todo con las colisiones. En este caso, se requiere un choque extraño: lento, para que no se forme un cráter, pero el material se desparrame en un lado ", dijo Asphaug. "Es algo nuevo en qué pensar."
Él y Jutzi sostienen la hipótesis de que la luna compañera estaba atrapada inicialmente en uno de los "puntos de Troya" de Lagrange L4 o L5, gravitacionalmente estables compartiendo la órbita de la Luna, y se desestabilizó cuando la órbita de la luna se extendió lejos de la Tierra. "La colisión podría haber ocurrido en cualquier lugar de la Luna", dijo Jutzi. "La luna resultante está desequilibrada y se tiene que reorientar de manera que un lado se enfrenta a la Tierra."
El modelo también podría explicar las variaciones en la composición de la corteza de la luna, que está dominada en el lado cercano de terreno relativamente rico en potasio, elementos de tierras raras, y el fósforo (KREEP). Estos elementos, así como el uranio y el torio, se cree que se han concentrado en el océano de magma que se mantuvo cuando la roca fundida se solidificó bajo la corteza de un engrosamiento de la luna. En las simulaciones, la colisión aplasta a esta capa rica en KREEP en el hemisferio opuesto, el escenario para la geología ahora se ve en el lado cercano de la Luna.
Mientras que el modelo explica muchas cosas, el jurado aún está deliberando entre los científicos planetarios en cuanto a la historia completa de la Luna y lo que realmente sucedió. Los científicos dicen que la mejor manera de entender la historia de la Luna es obtener más datos de la nave en órbita lunar y - aún más - las misiones de retorno de muestras o las misiones tripuladas para estudiar la Luna.
Fuente: Nature, Universidad de California en Santa Cruz
