Una nueva mirada a los datos de los experimentos sísmicos que los astronautas del Apolo dejaron en la Luna ha dado a los investigadores una mejor comprensión del interior lunar. El núcleo de la Luna parece ser muy similar al de la Tierra, con un núcleo interno sólido y un núcleo externo líquido fundido, y su tamaño está justo en el medio de las estimaciones anteriores.
"Si bien la presencia de un núcleo líquido se había inferido previamente de otras mediciones geofísicas, hemos realizado la primera observación sísmica directa de un núcleo externo líquido", dijo la Dra. Renee Weber, científica planetaria del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, que dirigió El equipo de investigadores.
El Experimento Sísmico Pasivo Apolo midió las ondas sísmicas en la Luna y consistió en cuatro sismómetros desplegados en el lado cercano lunar durante las misiones Apolo entre 1969 y 1972. Los instrumentos registraron continuamente el movimiento del suelo hasta finales de 1977. Pero se pensó que los datos eran bastante débiles debido al pequeño número de estaciones, la falta de observación de los eventos del lado lejano y la interferencia de los "terremotos de la luna". Como esta era la única medida directa disponible de la Luna, varios investigadores diferían en características clave como el radio, la composición y el estado del núcleo (es decir, si era sólido o fundido).
"El interior más profundo de la luna, especialmente si tiene o no un núcleo, ha sido un punto ciego para los sismólogos", dijo Ed Garnero, profesor de la Universidad Estatal de Arizona y miembro del equipo de investigación. "Los datos sísmicos de las antiguas misiones Apolo eran demasiado ruidosos para representar la luna con confianza".
Weber y sus colegas volvieron a analizar los datos de Apollo utilizando un método que generalmente se usa para procesar datos sísmicos en la Tierra. Llamado procesamiento de matriz, las grabaciones sísmicas se suman o "apilan" de una manera especial y se estudian juntas. Las múltiples grabaciones procesadas juntas permiten a los investigadores extraer señales muy débiles. Se puede identificar la profundidad de las capas que reflejan la energía sísmica, lo que en última instancia significa la composición y el estado de la materia a diferentes profundidades.
Este método puede mejorar las señales sísmicas débiles y difíciles de detectar al agregar sismogramas.
"Si la energía de las ondas sísmicas disminuye y rebota en alguna interfaz profunda a una profundidad particular, como el límite núcleo-manto de la Luna, entonces esa señal" eco "debería estar presente en todas las grabaciones, incluso si está por debajo del nivel de ruido de fondo" dijo Patty Lin, una candidata postdoctoral en ASU y otro miembro del equipo. "Pero cuando sumamos las señales, esa amplitud de reflexión central se hace visible, lo que nos permite mapear la Luna profunda".
Weber dijo a Space Magazine que las ondas de corte no penetran en las regiones fluidas. "Entonces, si bien hemos observado reflejos de compresión del núcleo interno sólido, no hemos observado (como se esperaba) reflejos de corte del núcleo interno, ya que esa energía se refleja en la capa del núcleo externo".
Estudios recientes sugirieron que la Luna tenía un núcleo rico en hierro relativamente pequeño, con un tamaño de entre 250 y 430 km, o aproximadamente del 15 al 25% de su radio medio de 1,737.1 km. Las nuevas medidas ponen el núcleo un poco más grande.
"Hemos colocado el límite núcleo-manto en un radio de 330 km, aproximadamente el 19% del radio medio de la Luna", dijo Weber en un correo electrónico.
El núcleo rico en hierro tiene una bola interna sólida de casi 240 km (150 millas) de radio y una cubierta de fluido externo de 90 km (55 millas) de espesor.
La nueva investigación también apunta al interior agotado volátil, con el núcleo lunar que contiene un pequeño porcentaje de elementos ligeros como el azufre, similar a los elementos ligeros en el núcleo de la Tierra: azufre, oxígeno y otros.
Los datos actualizados de 30 años también parecen confirmar la teoría principal de cómo se formó la Luna.
"La presencia de una capa fundida y un núcleo externo fundido respalda el modelo ampliamente aceptado de gran impacto de la formación lunar, que predice que la Luna podría haberse formado en un estado completamente fundido", dijo Weber.
