Este mapa muestra el campo de gravedad de la luna medido por la misión GRAIL de la NASA. Crédito de imagen: NASA / ARC / MIT
Los primeros resultados científicos de los orbitadores lunares GRAIL gemelos de la NASA proporcionan detalles increíbles del interior de la Luna y el mapa de campo de gravedad de mayor resolución de cualquier cuerpo celeste, incluida la Tierra.
Los datos de Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) muestran estructuras internas antiguas que antes se desconocían, proporciona detalles que son hasta cinco órdenes de magnitud mejores que los estudios previos de la Luna y proporciona información sin precedentes sobre la superficie de la Luna y el campo de gravedad.
La nave espacial gemela, apodada Ebb y Flow, se envían señales de radio entre sí y se mide cualquier cambio en la distancia entre los dos mientras rodean la Luna, hasta cambios tan pequeños como 50 nanómetros por segundo. "Esa es 1/20,000 de la velocidad que se mueve un caracol", dijo Maria Zuber, investigadora principal de GRAIL, hablando hoy en la conferencia de la Unión Geofísica Americana.
Los nuevos mapas de gravedad revelan una gran cantidad de características tales como estructuras tectónicas, formaciones volcánicas, anillos de cuenca, picos centrales de cráteres y numerosos cráteres simples en forma de cuenco. Los datos también muestran que el campo de gravedad de la luna es diferente al de cualquier planeta terrestre en nuestro sistema solar.
Los instrumentos de la nave espacial GRAIL pueden sondear dentro del planeta. Los increíbles videos publicados hoy muestran una gran cantidad de detalles que el equipo dijo que recién están comenzando a estudiar.
Restar la gravedad de las características de la superficie proporciona lo que se llama un mapa de gravedad de Bouguer. Lo que queda es una vista de anomalías masivas dentro de la Luna debido a variaciones en el grosor de la corteza o la densidad del manto. En el video de arriba, los altos circulares prominentes del lado cercano (en rojo) indican las concentraciones de masa conocidas o "mascons", pero también son visibles muchas características similares del lado lejano recién descubiertas.
"El noventa y ocho por ciento de la gravedad local está asociado con la topografía, mientras que el 2 por ciento son otras características gravitacionales", dijo Zuber. "Puedes ver los ojos de toro de los mascons lunares, pero de lo contrario vemos una superficie interior lisa. La única forma en que esto podría suceder es si los impactos a la Luna temprana destrozaran la superficie interna ".
Estos mapas de la luna muestran las anomalías gravitacionales "Bouguer" medidas por la misión GRAIL de la NASA. Crédito de imagen: NASA / JPL-Caltech / CSM
El mapa de gravedad de Bougeur también reveló evidencia de actividad volcánica antigua bajo la superficie de la Luna y extrañas anomalías gravitacionales lineales.
"En los gradientes del mapa de gravedad de Bouguer, vimos características que no esperábamos", dijo Jeff Andrews-Hanna, coinvestigador del GRAIL. “Identificamos una gran población de anomalías gravitacionales lineales. No vemos ninguna expresión de ellos en los mapas topográficos, por lo que inferimos que se trata de estructuras internas antiguas ".
La misión GRAIL de la NASA reveló una anomalía de gravedad lineal que cruza la cuenca de Crisium en el lado cercano de la luna. Los datos del gradiente de gravedad GRAIL se muestran a la izquierda, con la ubicación de la anomalía indicada. El rojo y el azul corresponden a gradientes de gravedad más fuertes. Los datos de topografía sobre la misma región del Altímetro Láser del Orbitador Lunar de Reconocimiento Lunar de la NASA se muestran a la derecha; Estos datos no muestran signos de anomalía gravitacional. Crédito: NASA / JPL-Caltech / CSM
Por ejemplo, esta imagen de la cuenca de Crisium, que forma uno de los ojos del "hombre en la luna", los mapas de gravedad muestran una característica lineal que cruza la cuenca, mientras que los mapas topográficos no muestran dicha característica correlativa. "Esto nos dice que la anomalía de la gravedad se formó antes de los impactos", dijo Andrews-Hanna.
Estos mapas del lado cercano y lejano de la luna muestran los gradientes de gravedad medidos por la misión GRAIL de la NASA, destacando una población de anomalías de gravedad lineal. Crédito de imagen: NASA / JPL-Caltech / CSM
Datos adicionales revelan que la corteza interna de la Luna está casi completamente pulverizada. Lea más sobre esto en nuestro segundo artículo sobre los nuevos resultados GRAIL.
Otros datos revelan que la corteza de la Luna es más delgada de lo que se pensaba.
"Utilizando los datos de gravedad de GRAIL, encontramos que el grosor promedio de la corteza es de 32-34 kilómetros, que es aproximadamente 10 km menos que los estudios anteriores", dijo Mark Wieczorek, coinvestigador de GRAIL. “Descubrimos que la abundancia de aluminio en la Luna es casi la misma que la de la Tierra. Esto es consistente con una hipótesis reciente de que la Luna se deriva de materiales de la Tierra cuando se formó durante un evento de impacto gigante ".
La misión GRAIL de la NASA tomó este video de sobrevuelo sobre la cuenca Mare Orientale de la luna de la Tierra. Fue recogido por MoonKAM a bordo de la nave espacial Ebb de GRAIL los días 7 y 8 de abril de 2012. Crédito de la película: NASA / JPL-Caltech / Sally Ride Science
Durante su misión principal, las dos naves espaciales GRAIL orbitaban a solo 55 km sobre la superficie de la Luna. Esta corta distancia es la razón por la cual GRAIL está produciendo los mejores datos de campo de gravedad para cualquier planeta, incluida la Tierra.
"GRACE todavía está recolectando excelentes datos sobre el campo de gravedad de la Tierra, pero debido a que la Tierra tiene una atmósfera, GRACE tiene que orbitar a 500 km", dijo Zuber. "No hay nada mejor que ir bajo".
Zuber dijo que el equipo GRAIL aprendió de GRACE y pudo hacer "algunas mejoras juiciosas". También sugirió que esta tecnología debería usarse para cada cuerpo planetario en el sistema solar, y lanzó una idea atractiva: "Imagine mapear corrientes debajo de la superficie de Europa", dijo.
GRAIL termina la misión científica principal en mayo y actualmente está trabajando en una misión extendida donde la altitud de las naves espaciales se redujo a solo 23 km sobre la superficie. "Estamos abriendo otra ventana de geofísica, por lo que pronto escucharán los resultados de los nuevos conjuntos de datos", dijo Sami Asmar, miembro del equipo GRAIL.
En una sesión de conferencia AGU más tarde en el día, Zuber reveló que mañana, 6 de diciembre de 2012, el equipo bajará la nave espacial GRAIL a solo 11 km por encima de la superficie lunar.
Concepto artístico de la misión GRAIL, con dos naves espaciales gemelas en órbitas en tándem alrededor de la luna para medir su campo de gravedad con un detalle sin precedentes. Crédito de imagen: NASA / JPL
La misión extendida terminará pronto, a mediados de diciembre, y poco después, las dos naves espaciales se estrellarán intencionalmente en la superficie lunar. El equipo dijo hoy que todavía están formulando ideas para el escenario de impacto, y analizando la posibilidad de apuntar los choques para que estén dentro del campo de visión de los instrumentos en el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA.
