Un cráter lunar de dimensiones planetarias, la cuenca Polo Sur-Aitken, revela por fin los secretos de su violento nacimiento. Una reinterpretación minuciosa de su morfología trastorna el escenario establecido de su formación y arroja nueva luz sobre la dicotomía fundamental entre las dos caras de nuestro satélite.
Esta relectura geológica no es una simple curiosidad académica. Guía directamente las próximas exploraciones humanas, señalando el borde sur de esta cuenca como un destino privilegiado para la misión Artemis III. Los astronautas encontrarían allí eyecciones, materiales procedentes de las profundidades lunares durante el impacto, ofreciendo un acceso sin precedentes a la historia primitiva de la Luna.
La cuenca de impacto South Pole–Aitken, situada en la cara oculta de la Luna, se formó por un impacto proveniente del norte (hacia la parte inferior de la imagen).
Un depósito de escombros rico en elementos radiactivos KREEP (en rojo brillante) es visible en un solo lado de la cuenca.
Este depósito contiene materiales extraídos del antiguo océano de magma lunar.
Los astronautas de Artemis aterrizarán en esta zona, en el extremo sur de la cuenca (parte inferior de la imagen).
Créditos: Jeff Andrews-Hanna / University of Arizona / NASA / NAOJ. Una investigación geológica para rastrear la trayectoria del impacto
La resolución de este enigma requirió un enfoque que combinó varias técnicas de observación. El equipo de investigación recurrió al análisis topográfico, a la cartografía de las variaciones del campo gravitacional y al estudio del espesor de la corteza lunar para redefinir con precisión los contornos a menudo difusos de la cuenca. Estos datos se compararon luego con los de otras estructuras de impacto importantes en el Sistema Solar, como las cuencas Hellas y Utopia en Marte, para validar los modelos interpretativos.
El resultado de esta investigación es inequívoco: la cuenca Polo Sur-Aitken presenta una estructura oblonga, similar a una gota de agua o un aguacate, que se estrecha significativamente hacia el sur. Esta forma característica es la firma de un impacto oblicuo, donde la parte más estrecha indica la dirección hacia la cual el asteroide continuó su camino tras el choque. Esta observación contradice la hipótesis histórica de un impacto proveniente del sur.
a) Cuenca SPA representada en gravedad de Bouguer.
b) Cuenca SPA representada en gradientes de gravedad.
c) Topografía de la cuenca SPA.
d) Topografía de la cuenca Hellas en Marte.
e) Topografía de la cuenca Crisium en la Luna.
f) Topografía de la cuenca Sputnik en Plutón.
Todos los mapas están en proyección polar centrada en la cuenca, orientados hacia abajo según la dirección supuesta del impacto. Los bordes de las cuencas están trazados en negro, con una elipse media (blanco) y su variación (gris). Los contornos de a y b son idénticos, combinando los dos conjuntos de datos.
Esta nueva trayectoria, de norte a sur, tiene una consecuencia directa sobre la distribución de los materiales excavados. El modelado indica que las eyecciones, los escombros proyectados desde las capas profundas, se acumularon principalmente en el borde "aguas abajo" del cráter, es decir, al sur. Esta predicción sitúa las futuras zonas de alunizaje de Artemis en una localización geológica excepcional, en la cima de una acumulación de materiales originarios del manto lunar.
Un impactor que perforó la corteza en el peor momento
La Luna primitiva era probablemente una bola de roca fundida, cubierta por un vasto océano de magma. Al enfriarse, este océanocristalizó, dando origen al manto y a la corteza. Algunos elementos químicos, incompatibles con los minerales que se formaban, fueron expulsados al líquido residual. Este "jarabe" geoquímico final, rico en potasio, tierras raras y fósforo, se designa con el acrónimo KREEP.
El estudio publicado en
Nature sugiere que el impacto de la cuenca Polo Sur-Aitken ocurrió en un momento clave, cuando las últimas bolsas de este océano de magma aún no se habían solidificado completamente. Los investigadores comparan este proceso con la congelación de una lata de refresco: el agua se congela primero, concentrando el azúcar en las últimas gotas de líquido. En la Luna, los elementos KREEP se concentraron en los últimos residuos de magma, que fueron expulsados hacia la cara visible por el engrosamiento de la corteza de la cara oculta, como si se apretara un tubo de pasta de dientes.
La prueba de este escenario reside en una asimetría química llamativa alrededor de la cuenca. Las eyecciones situadas en su flanco oeste son anormalmente ricas en torio, un elemento radiactivo característico del material KREEP. Por el contrario, su flanco este casi carece de él. Esta distribución sugiere que el impacto abrió una brecha en la corteza lunar precisamente en el límite donde subsistían estas bolsas magmáticas residuales, liberando parte de su contenido a la superficie.
La confirmación definitiva de estas hipótesis depende del análisis de muestras recolectadas in situ. Las misiones Artemis, al aterrizar cerca del polo Sur, tendrán así la oportunidad de traer a la Tierra fragmentos de estas eyecciones ricas en torio. Su estudio en laboratorio permitirá datar con precisión el impacto y caracterizar la composición de los últimos vestigios del océano de magma, ofreciendo una ventana única a los primeros instantes de la Luna.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature