jueves, 6 de diciembre de 2012

Las sondas GRAIL cumplieron: he aquí el más preciso mapa gravitatorio de la Luna.




 La NASA anunció ayer los resultados de las sondas gemelas GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), y son realmente impresionantes. Las naves gemelas, del tamaño de un lavarropa y que no llamaron significativamente la atención de la opinión pública al tener una misión poco glamourosa, cumplieron con gran eficiencia su principal cometido. El resultado es la más precisa representación del campo gravitatorio de la Luna. Estos primeros resultados serán publicados en Science, en tres papers que detallan el detallado estudio del campo gravitatorio lunar.

Detalle comparado de una anomalía gravitaroria en la cuenca Crsiscium: a la izquierda los resultados de GRAIL y a la derecha los de la LRO. Los colores rojo y azul corresponden a un mayor gradiente gravitatorio, para la imagen de las GRAIL.  Los datos topográficos de la LRO no permiten deducir la presencia de esta anomalía. Click para ampliar.

 Las GRAIL no fueron diseñadas para fotografiar la Luna, aunque estaban equipadas con cámaras de video de baja resolución que registraron el primer video de la cara oculta lunar. Tampoco iban a recoger muestras para enviarlas a la Tierra, como las misiones Luna, o posar un Lunojod que recorriera la superficie lunar. Los instrumentos para medir las pequeñas variaciones del campo gravitatorio lunar eran relativamente simples: el LGRLS Lunar Gravity Ranging System que es básicamente un emisor-receptor de señales de radio de gran precisión, con la cual las sondas emitían señales entre si y la Tierra. Mediante el desplazamiento doppler observado en las señales se determinaba la posición exacta de cada sonda y las perturbaciones orbitales causadas por las variaciones del campo gravitacional lunar.

Anomalía gravitacional de unos 500 km (línea punteada diagonal) de largo ubicada en la cara oculta lunar. Se comparan los datos de GRAIL (izq.) y el altímetro de la sonda LRO (der.) La falta de accidentes topográficos visibles determina que esta anomalía tenga mayor antigüedad que la de los cráteres de impacto, y probablemente correspondan a la etapa de formación de la Luna. En rojo se destacan las áreas más densas (izq.) y más altas (der.) ya que son mapas distintos. Click para ampliar.

 Además las GRAIL están equipados con tres trasponedores en banda S para comunicarse con Tierra y sincronizar sus relojes, y dos en banda X para medir el desplazamiento Doppler con respecto de la Tierra. Al sobrevolar zonas con mayor presencia de cadenas montañosas o con mayor densidad de rocas la trayectoria orbital se modifica ligeramente, y es precisamente esta información la que permitió generar estos mapas. De esta manera se registra la firma del campo gravitacional que corresponde a las distintas zonas de la Luna. Numerosos detalles nunca antes registrados por otro medio, se han podido detectar con gran nitidez: placas tectónicas, estructuras volcánicas, diversos tipos de cráteres, y cadenas montañosas, entre otros.

Gradientes gravitatorios de la cara visible y oculta de la Luna. Las áreas en rojo y azul corresponden a un campo más intenso. Click para ampliar.

 Inicialmente se ha podido corroborar que la densidad global de la capa superficial lunar es menor que la supuesta, o media puntualmente. Han sido contrastadas con las muestras obtenidas en las misiones tripuladas del programa Apolo y demuestran la existencia de procesos geológicos globales en nuestro satélite natural. Según lo revelado por las GRAIL la corteza lunar es de un espesor bastante menor que el inicialmente calculado: varía entre un máximo de unos 34 a 43 km hasta un mínimo de 10 a 20 km. Esta estructura y el hecho de que la composición mineral de la Luna es muy parecida a la terrestre tienen a confirmar la teoría del origen terrestre de nuestro satélite natural.

La Luna 'sin cáscara': mapa lunar que muestra las llamadas anomalías de Bouguer: esta representación permite apreciar las anomalidades gravitatorias producidas por estructuras internas de la Luna. Click para ampliar

 Las sondas GRAIL se lanzaron el 10 de setiembre de 2011 con las poco simpáticas designaciones de A y B. Se colocaron órbitas semi-polares y semi-circulares a cada una de las naves, a una altitud de unos 55 km. En enero de este año se rebautizaron con los nombres Ebb y Flow, al entrar en órbita lunar luego de tres meses de viaje. La misión entró en su segunda fase en el mes de agosto, período que se extiende hasta el 17 de este mes. A medida que se acerca el final de la misión, estas sondas experimentaran progresivos descensos en la altura de sus órbitas.

 Hasta ahora el resultado de estas pequeñas naves ha sido realmente espectacular.


 Fuente: JPL.



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