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El Lunar Reconnaissance Orbiter revela nuevos detalles de la superficie lunar
Redacción
El instrumento miniaturizado de radar Mini-RF (Miniature Radio Frequency), a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), está revelando interesantes detalles acerca de cómo los materiales fundidos se forman y distribuyen alrededor de los cráteres de la Luna.
os impactos dejan un cráter, eyectan rocas pulverizadas que se depositan alrededor del cráter, y además pueden producir material fundido. Mucho se sabe acerca de los cráteres y del material expulsado por los impactos, debido a la innumerable cantidad de ejemplos observados en cuerpos del Sistema Solar. Pero los materiales fundidos son un componente relativamente menor de los procesos de impacto, así que no son tan fáciles de observar. Por eso, de ellos se sabe relativamente poco. Los nuevos datos del instrumento de radar Mini-RF están ayudando a cubrir este vacío de conocimiento, a la vez que proporcionan información muy útil para la planificación de los futuros sitios de aterrizaje en la Luna.
Concepción artística del Lunar Reconnaissance Orbiter
Concepción artística del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). (NASA)
El radar es un sistema activo de sensado remoto, lo cual significa que se envía una señal electromagnética, y luego se registra su rebote o eco, proporcionando de este modo información sobre las superficies que se encontraron. Si la señal transmitida golpea una superficie más o menos lisa, la señal de retorno tendrá una dirección de polarización que es opuesta a la que se transmitió. Pero, si la superficie es irregular, la señal puede rebotar varias veces, cambiando cada vez la polarización, por lo que la polarización de la señal de retorno será la misma que la de las señales transmitidas. El Mini-RF envía a la superficie una señal polarizada circularmente, y luego ‘escucha’ su rebote a través de dos canales polarizados ortogonales, horizontal y vertical. Con las intensidades recibidas en esos dos canales se puede calcular un parámetro llamado «Circular Polarization Ratio» (CPR). El CPR es muy útil para caracterizar la rugosidad de las superficies. Las superficies lisas tendrán un CPR bajo, mientras que las superficies irregulares tendrán un CPR alto.

El Mini-RF es un radar de banda S, transmite una señal polarizada circularmente con una longitud de onda de 12,6 cm, por lo que se puede detectar la rugosidad de una superficie en la escala de 12,6 cm. Por ejemplo, una playa cubierta con granos de arena que tienen un tamaño de aproximadamente 1-2 mm (mucho más pequeño que la longitud de onda transmitida) aparecerá lisa al ser explorada por el Mini-RF (valores bajos de CPR). Pero, una playa cubierta con piedras del tamaño de una manzana (aproximadamente el tamaño de la longitud de onda transmitida) aparecerá rugosa (valores altos de CPR). Es importante señalar que este tipo de información en la actualidad no se puede obtener a partir de las imágenes existentes, a pesar de que las mejores llegan a tener una resolución de 50 cm. Además, el radar Mini-RF puede penetrar hasta 1 m por debajo de la superficie, proporcionando también información sobre las características del subsuelo a esa profundidad.

La Dra. Lynn Carter, y un equipo de investigadores provenientes del Goddard Space Flight Center (NASA), la Universidad Johns Hopkins y el Lunar and Planetary Institute, han utilizando los datos del Mini-RF para investigar a los materiales fundidos que existen alrededor de algunos cráteres. Encontraron que los ‘estanques’ y flujos de material fundido por impacto tienden a tener valores de CPR más altos que los de las regiones no fundidas. Esto significa que los datos del Mini-RF se pueden utilizar para detectar e identificar materiales fundidos, incluso los que se encuentran bajo tierra (!). A pesar de que hasta la fecha se han realizado estudios limitados, la Dra. Carter y su equipo han descubierto que los estanques y flujos de material fundido por impacto son más comunes en la Luna de lo que previamente se sabía. Con más estudios, los investigadores catalogarán mejor la cantidad y el tamaño de los estanques y flujos de material fundido alrededor de los cráteres lunares, mejorando de este modo nuestro conocimiento de cuánto material fundido se produce por un impacto, y cómo se desplaza.
Mini-RF
En la imagen de la izquierda, obtenida por el Mini-RF del LRO, los colores rojos indican la presencia de material fundido muy irregular. Sin embargo, esta zona aparece ‘lisa’ en la correspondiente imagen de la cámara gran angular del LRO.
Esos materiales fundidos por impacto están localizados en los alrededores del cráter Tycho, cuyo borde es visible arriba a la izquierda. (Carter et al./NASA/GSFC/ASU)
Crestas por presión
Numerosas ‘crestas por presión’ se pueden observar en la zona rugosa de este depósito de material fundido (derecha de la imagen). Pero incluso las zonas lisas de este depósito, contienen cantidad de fragmentos de rocas, que no se pueden ver a la escala de esta imagen de la cámara de campo estrecho del LRO. (NASA/GSFC/Arizona State University) Click para ampliar!
Carter y su equipo también descubrieron que, dentro de estas zonas de material fundido (estanques o flujos), los valores de rugosidad pueden variar. Las superficies rugosas pueden presentar ondulaciones o ‘crestas por presión’ formadas, según se cree, cuando la costra superficial se había enfriado parcialmente y experimentaba arrastres debidos al movimiento, por debajo de ella, del material fundido todavía líquido. Estas crestas por presión se observan aquí en la Tierra en algunos flujos de lava.

Las superficies lisas pueden ser materiales fundidos que se enfriaron muy rápidamente, o bien los últimos materiales fundidos en llegar a un estanque (por lo que no pudieron ser arrastrados por más material entrante). Pero, incluso los materiales fundidos ‘lisos’, que se ven bastantes planos en las imágenes ópticas, tienden a tener valores muy altos de CPR, lo cual es un indicativo de que son, de hecho, muy irregulares. Quizás estas superficies son tan accidentadas a esta escala porque han incorporado una gran cantidad de rocas sólidas y materiales expulsados por los impactos, algo que no podemos ver en las imágenes existentes. Para tener una idea de cómo podrían ser estas superficies, podemos considerar a las lavas terrestres del tipo Aa, que son en realidad un poco menos rugosas que los materiales fundidos lunares.

Este trabajo tiene implicaciones importantes para la futura exploración lunar. Imagínese lo difícil que sería aterrizar en una superficie tan accidentada como un flujo de lava del tipo Aa. Por esta razón, los científicos que seleccionan sitios se esfuerzan para identificar áreas lisas o uniformes aptas para el aterrizaje de naves espaciales. No obstante, si las superficies que se ven muy lisas en las imágenes ópticas, son en realidad accidentadas como un flujo de lava Aa, esto puede presentar un gran problema. Los datos del Mini-RF podrían ser útiles para identificar esas regiones irregulares, y dejarlas fuera de consideración.
Flujo de lava del tipo Aa
Incluso los flujos de material fundido por impacto ‘lisos’, son más irregulares que este flujo de lava del tipo Aa, producido por la erupción de la fisura Kamoamoa, en Hawai.
(U.S. Department of Interior, U.S. Geological Survey)
 
Fuente: Irene Antonenko (Universe Today)
 
Mendoza, Argentina, 02 de Abril de 2012.
 
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