CALCULANDO LA TEMPERATURA DENTRO DE LA LUNA

Poco se sabe sobre la estructura interna de la Luna, pero un científico de la Universidad de Rhode Island dio un gran paso adelante y realizó experimentos que le permitieron determinar la temperatura en el límite del núcleo y el manto de la Luna.

Encontró que la temperatura estaba entre 1,300 y 1,470 grados centígrados, que se encuentra en el extremo superior de un rango de 800 grados que los científicos anteriores habían determinado.

“Para entender la estructura interior de la Luna hoy, necesitamos definir mejor el estado térmico”, dijo Ananya Mallik, profesora asistente de geociencias de URI que se unió a la facultad de la Universidad en diciembre de 2018. “Ahora tenemos a las dos anclas “el límite entre el núcleo y el manto y la temperatura de la superficie medida por Apollo, y eso nos ayudará a crear un perfil de temperatura a través de la Luna. Necesitamos ese perfil de temperatura para determinar el estado interno, la estructura y la composición de la Luna”.

La temperatura superficial de la Luna es de aproximadamente -20ºC.

Según Mallik, la Luna tiene un núcleo de hierro, como el de la Tierra, y las investigaciones anteriores que utilizaron datos sísmicos encontraron que entre el 5 y el 30 por ciento del material en el límite del núcleo y el manto estaba en estado líquido o fundido.

“La gran pregunta es, ¿por qué tendríamos algo de fusión presente en la Luna a esa profundidad”, dijo Mallik.

Para comenzar a responder esta pregunta, Mallik realizó una serie de experimentos en 2016 en el Instituto Bávaro de Investigación de Geoquímica y Geofísica Experimental en Alemania utilizando un dispositivo multi-yunque que puede ejercer las altas presiones que se encuentran en lo profundo de la Luna. Preparó una pequeña muestra de material similar a la que se encuentra en la Luna, la apretó en el dispositivo a 45,000 veces la presión atmosférica de la Tierra, que es la presión que se cree que existe en el límite del núcleo y la capa de la Luna, y usó un calentador de grafito para elevar La temperatura de la muestra hasta que se derrita parcialmente.

“El objetivo era determinar qué rango de temperatura produciría un derretimiento del 5 al 30 por ciento, lo que nos diría el rango de temperatura del límite núcleo-manto”, dijo.

Ahora que el rango de temperatura en el límite se ha reducido, los científicos pueden comenzar a desarrollar un perfil de temperatura más preciso de la Luna y determinar un perfil de los minerales que forman el manto desde su corteza hasta su núcleo.

“Es importante que sepamos la composición de la Luna para comprender mejor por qué ha evolucionado”, dijo Mallik. “Las historias de la Tierra y la Luna se han entrelazado desde el principio. De hecho, ambas son el producto de una gran colisión entre la proto-Tierra y un cuerpo del tamaño de Marte aproximadamente que ocurrió hace más de 4,500 millones de años. Para entender nuestra Tierra mejor, tenemos que conocer a nuestro vecino más cercano porque todos tuvimos un comienzo común.

“La tierra es complicada”, continuó. “Cualquier similitud en la composición entre la Tierra y la Luna puede darnos una idea de cómo se formaron estos dos cuerpos planetarios, cuáles fueron las energías de la colisión y cómo se dividieron los elementos entre ellos”.

El geocientífico de URI observó que la Tierra ha evolucionado a través del proceso de la tectónica de placas, que es responsable de la distribución de los continentes, la topografía de la superficie de la Tierra, la regulación del clima a largo plazo y quizás incluso el origen de la vida. Pero no hay evidencia de tectónica de placas en la Luna.

“Todo en la Tierra sucede debido a la tectónica de placas”, dijo. “¿Qué nos dice esto acerca de nuestro propio planeta cuando la Luna no experimenta este proceso? Es el mismo argumento por el que estudiamos Marte y Venus. Son nuestros próximos vecinos más cercanos, y todos tuvimos un comienzo común, pero ¿por qué? ¿Tan diferentes de nuestro planeta? “

Los siguientes pasos en la investigación de Mallik implicarán determinar experimentalmente la densidad del material fundido en el límite del núcleo y el manto, lo que refinará aún más el rango de temperatura. En colaboración con Heidi Fuqua Haviland en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA y Paul Bremner en la Universidad de Florida, combinará estos resultados con métodos computacionales para derivar el perfil de temperatura y la composición del interior de la Luna.