La forma de la luna se desvía de una esfera simple de una manera que los científicos han luchado por explicar. A medida que la luna se enfrió y solidificó hace más de cuatro mil millones de años, los efectos de escultura de las fuerzas de marea y rotación se congelaron en su lugar.
Los astrónomos piensan que la luna se formó cuando un planeta deshonesto, más grande que Marte, golpeó la Tierra en un gran golpe. Una nube se elevó a 13,700 millas (22,000 kilómetros) sobre la Tierra, donde se condensó en innumerables partículas sólidas que orbitaban la Tierra. Con el tiempo, estas lunas se combinaron para formar la luna.
Entonces la luna fue esculpida por la gravedad de la Tierra desde el primer momento. Aunque los científicos han postulado durante mucho tiempo que las fuerzas de marea ayudaron a dar forma a la luna fundida, el nuevo estudio proporciona una comprensión mucho más detallada de las fuerzas adicionales en juego.
Ian Garrick-Bethell de UCSC y sus colegas estudiaron datos topográficos recopilados por el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) de la NASA e información sobre el campo de gravedad de la luna recopilada por la nave espacial gemela GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) de la agencia.
No mucho después de la formación de la luna, la corteza fue desacoplada del manto de abajo por un océano intermedio de magma. Esto causó inmensas fuerzas de marea. En los polos, donde la flexión y el calentamiento fueron mayores, la corteza se volvió más delgada, mientras que la corteza más gruesa se formó en los ecuadores. Garrick-Bethel comparó esto con una forma de limón con el eje largo del limón apuntando a la Tierra.
Pero este proceso no explica por qué el bulto ahora solo se encuentra en el otro lado de la luna. Esperarías verlo en ambos lados, porque las mareas tienen un efecto simétrico.
"En 2010, encontramos un área que se ajusta al efecto de calentamiento de las mareas, pero ese estudio dejó abierto el resto de la luna y no incluyó la deformación rotacional de las mareas. En este documento tratamos de reunir todas esas consideraciones ”, dijo Garrick-Bethell en un comunicado de prensa.
Cualquier fuerza de rotación provocaría que la luna giratoria se aplanase ligeramente en los polos y sobresaliera cerca del ecuador. Hubiera tenido un efecto similar en la forma de la luna como lo hizo el calentamiento de las mareas, los cuales dejaron firmas distintas en el campo de gravedad de la luna. Debido a que la corteza es más ligera que el manto subyacente, las señales de gravedad revelan variaciones en la estructura interna de la luna, muchas de las cuales pueden deberse a fuerzas anteriores.
Curiosamente, Garrick-Bethell y sus colegas descubrieron que el campo de gravedad general de la luna ya no está alineado con la topografía. El eje largo de la luna no apunta directamente hacia la Tierra como probablemente lo hizo cuando se formó la luna por primera vez; en cambio, se compensa en unos 30 grados.
"La luna que nos enfrentó hace mucho tiempo ha cambiado, por lo que ya no estamos mirando la cara primordial de la luna", dijo Garrick-Bethell. “Los cambios en la distribución de masa cambiaron la orientación de la luna. Los cráteres eliminaron algo de masa, y también hubo cambios internos, probablemente relacionados con cuando la luna se volvió volcánicamente activa ".
Los detalles y el momento de estos procesos aún son inciertos, pero el nuevo análisis debería ayudar a arrojar luz sobre las fuerzas de marea y rotación abundantes en todo el Sistema Solar y la Galaxia. Estas fuerzas simples, después de todo, han ayudado a dar forma a nuestro vecino más cercano y al exoplaneta más distante.
Los resultados han sido publicados hoy en Nature.
