Un cráter de impacto gigante en la luna puede contener piezas primordiales del manto lunar y restos de un antiguo océano de magmadicen los investigadores. Miembros de la tripulación en el próximo Misiones de Artemisa podría devolver muestras del manto joven a la tierra, proporcionando información sobre las etapas finales de la formación lunar.
Hace aproximadamente 4.300 millones de añosun objeto relativamente grande golpeado en la superficie de la lunaarrastrando la corteza para formar la cuenca del Polo Sur-itken (SPA). Las muestras de este impacto permanecen esparcidas a través de la superficie lunar, proporcionando una instantánea de cómo se veía el manto mientras todavía estaba cristalizando.
“Proponemos el polo sur-itken [impactor] Excavó un delgado océano de magma en la etapa tardía “, dijo Jeff Andrews-Hanna, un científico planetario de la Universidad de Arizona, en marzo en la Conferencia Anual de Ciencias Lunar y Planetaria en The Woodlands, Texas.” Artemisa muestreará la eye de spa y el posible material oceánico de magma “.
La cuenca del polo sur-itken tiene una alargamiento muy leve, lo que sugiere un impacto oblicuo, en lugar de un colisión frontalde su colisionador matriz. En su borde norte se encuentra un grupo de material, un exceso de corteza gruesa cuyo volumen coincide aproximadamente con la cantidad de corteza faltante de la cuenca. Un impactador de viaje hacia el norte podría haber volado material desde el choque hacia el norte, por delante.
Pero Andrews-Hanna y sus colegas decidieron adoptar un enfoque diferente a la cuenca. En lugar de mirar el posible material interior, estudiaron la forma y la compararon con otros cráteres en forma de lágrima en la luna. Cuando un cuerpo rocoso choca con la superficie lunar en ángulo, la cuenca resultante se alarga en la dirección del impacto. Otros cráteres lunar alargados se estrechan en la dirección en que el objeto se estaba moviendo. Spa tiene una forma cónica, pero es para el sur, no al norte, lo que lleva a los investigadores a concluir que el objeto se movía hacia el sur, no hacia el norte.
“Hemos tenido los datos que necesitábamos para medir la forma de la cuenca durante mucho tiempo”, dijo Andrews-Hanna. “Simplemente tomó una perspectiva diferente para ver la cuenca de esta manera”.
Relacionado: El lado más lejano de la luna fue una vez un vasto océano de magma, confirma el aterrizaje lunar chino
Separación de la corteza y el manto
Cuando el sistema solar era joven, un objeto de tamaño de Marte se estrelló contra el tierra naciente. Las dos protoplanetas fueron destrozadas y recombinadas lentamente en dos nuevos objetos: Tierra y la luna – brevemente licuando ambos objetos.
El material del manto fundido se enfrió lentamente y comenzó a cristalizar. Un mineral de baja densidad llamado plagioclasa flotó a la superficie para formar la corteza, mientras que los materiales más densos se hundieron en el interior. Andrews-Hanna llamó a esto la “pistola de fumar” para la existencia de un océano de magma durante el proceso de formación lunar.
Al mismo tiempo, algunos de los materiales, componentes como potasio, elementos de tierras raras y fósforo, que a menudo se denominan Kreep (potasio (k), elementos de tierras raras (REE) y fósforo (P)): no lo convirtieron en cristales y en su lugar comenzó a concentrarse en la masa fundida.
Estudios anteriores ya habían revelado la presencia de torio consistente con el impacto de Kreep Melt a lo largo del piso de la cuenca, lo que sugiere que el material del manto puede haber roto la corteza durante el impacto. Pero no se ha visto ningún signo de material del manto al norte.
Cuando Andrews-Hanna y sus colegas revisaron los mapas de la luna, descubrieron que la manta eyección del suroeste lleva una cantidad significativa de torio relacionada con el material circundante. Llegaron a la conclusión de que el océano de magma de cristalización lentamente se filtró de la corteza después del impacto del spa.
Cuando se combina con otra área en el lado cercano de la luna, conocido como Procellarum Kreep Terrane (PKT), el material del spa puede proporcionar una visión del interior lunar en evolución. Estudios anteriores sugirieron que el impacto del spa puede haber llevado el océano de magma al lado opuesto del planeta para formar el PKT. Pero la nueva investigación muestra que las dos regiones se formaron de forma independiente, con el impacto del spa que ocurre antes que la formación PKT.
“Juntos, Spa y el PKT pueden contar la historia de la evolución tardía del océano de magma lunar”, dijo Andrews-Hanna.
Las muestras del PKT ya han sido devueltas a la Tierra durante el Apolo misiones y China Misión Chang’e 5 traído rocas lunares adicionales de la región en 2020. Más muestras del cambio posterior 6 regresó a la Tierra en 2024 También contenía muestras de la cuenca del Polo Sur – Aíken.
El hallazgo tiene implicaciones significativas para la tripulación Misión de Artemisaque actualmente está planeado para aterrizar en la luna en 2026, aunque actualmente hay Preocupaciones sobre la seguridad. Los astronautas podrán recoger muestras del manto para regresar a la tierra. Esas muestras se pueden comparar con las rocas de luna de la región PKT para proporcionar instantáneas del manto lunar durante dos épocas diferentes, lo que, a su vez, puede ayudar a determinar cuándo se formó el océano de magma lunar.
Spa proporcionará pistas cruciales sobre el océano de magma, que Andrews-Hanna dijo que “está inextricablemente vinculado al nacimiento de la Tierra”. Aunque los científicos tienen una idea aproximada de cuánto tiempo llevó el océano de magma cristalizar, el período de tiempo exacto es difícil de precisar.
“Esperamos que podamos determinar una edad precisa para el spa una vez que se devuelvan las muestras”, dijo Andrews-Hanna. Que “nos dará una edad precisa para esta cristalización del océano de magma en etapa tardía capturada por el impacto”.