Un estudio sugiere que la cantidad de agua en el interior lunar sería mayor

Científicos patrocinados por la NASA, estiman a partir de una investigación reciente, que el volúmen de moléculas de agua dentro de los minerales en el interior lunar podrían exceder la cantidad de agua en los Grandes Lagos de Estados Unidos.

Izquierda: Imagen de la Luna. Crédito: Espacio Sur.

Los científicos en el Laboratorio de Geofísica de la Institución Carnegie en Washington, DC., junto a otros científicos, determinaron que el agua estaba presente en una etapa muy temprana en la formación de la historia de la Luna cuando el magma caliente comenzó a enfriarse y a cristalzarse. Este hallazgo significa que el agua es nativa de la Luna.

"Por más de 40 años pensábamos que la Luna era seca," dijo Francis McCubbin de Carnegie y autor principal del informe publicado el lunes en Online Early Edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences. "En nuestro estudio observamos al hidroxilo, un compuesto con un átomo de oxígeno ligado al hidrógeno, y apatita, un mineral acuífero encontrado en la formación de minerales examinados en las muestras de las misiones Apolo y los meteoritos lunares."

El equipo de McCubbin utilizó pruebas que detectan elementos en el rango de partes por mil millones. Combinando sus mediciones con modelos que caracterizaron cuánto material se cristalizó cuando la Luna se enfriaba durante la formación, hallaron que el contenido mínimo de agua era desde 64 partes por mil millones a 5 partes por millón. El resultado es al menos dos órdenes de magnitud más grande que los resultados previos de muestras lunares que estimaban que el contenido de agua de la Luna era menos de 1 partes por mil millones.

"En este caso, cuando hablamos sobre agua en la Luna, queremos decir agua en la forma estructural de hidroxilo," dijo Jim Green, director de la División de Ciencia Planetaria en las Sede Central de la NASA en Washington, DC. "Este es un componente muy pequeño de las rocas que forman el interior lunar."

Se cree que el origien de la Luna es el resultado del impacto de un objeto del tamaño de Marte contra la Tierra hace unos 4,5 mil millones de años. Este impacto puso una gran cantidad de material en órbita terrestre que finalmente se compactó para formar la Luna. El océano de magma lunar que se cree que se formó en algún punto durante el proceso de compactación, comenzó a enfriarse. Durante este enfriamiento, el agua escapó o fue preservada como moléculas de hidroxilo en los minerales cistalizados.

Los estudios previos hallaron evidencia de agua tanto en la superficie lunar y dentro de la Luna al usar respectivamente, datos sensibles remotamente desde la nave espacial india Chandrayaan-1 y otros análsis de muestras lunares. Los investigadores de Carnegie observaron entre rocas cristalinas llamadas KREEP (K para el potasio, REE para Elementos Raros de la Tierra, y P para el fósforo). Estas rocas son un componente de algunas fundiciones de impactos lunares y rocas basálticas.

"Ya que el agua es insoluble en los principales silicatos que se cristalizaron, creemos que se debería haber concentrado en esas rocas," dijo Andrew Steele de Carnegie y coautor del informe. "Es por eso que elegimos a KREEP para analizar."

La identificación de agua desde múltiples tipos de rocas lunares que muestran un rango de trazas de marcas de elementos incompatibles indica que el agua puede estar a bajas concentraciones pero omnipresente dentro del interior lunar, potencialmente tan temprano como los inicios de la formación lunar y la cristalización del magma oceánico.

"Es gratificante ver esta prueba para los contenidos de hidroxilo en la apatita lunar," dijo el científico lunar Bradley Jolliff de la Universidad de Washington en St. Louis. "Las concentraciones son muy bajas y, por ello, han sido hasta hace poco casi imposibles de detectar. Ahora finalmente comenzamos a considerar las implicaciones -y el origien- del agua en el interior de la Luna."

Más información:
Artículo en el sitio de la NASA

Fuente: NASA.

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El terremoto de Chile desplazó algunas ciudades y podría haber cambiado el eje de balance de masa terrestre

El terremoto chileno de 8,8 de magnitud en la escala de Richter del 27 de febrero de 2010 fue tan fuerte que podría haber cambiado el eje de la Tierra, dicen los científicos de la NASA.

Izquierda: Mapa del terremoto chileno. Crédito: USGS.

"Si nuestros cálculos son correctos, el temblor movió el momento de inercia de la Tierra por cerca de 3 pulgadas (8 cm.)," dijo el geofísico Richard Gross del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.

El momento de inercia terrestre no define la inclinación de la Tierra, sino cómo está balanceada, explicó Gross.

La Tierra no es una esfera perfecta. Los continentes y océanos están distribuidos de forma irregular sobre el planeta. Hay más tierra en el norte, más agua en el sur, un gran océano en el oeste, etc. Como resultado de estas asimetrías, la Tierra se bambolea lentamente a medida que rota sobre su eje. El momento de inercia es el eje de balance de masa terrestre y el eje de giro se bambolea a su alrededor.

"El terremoto chileno corrió suficiente material como para cambiar el balance de masa de nuestro planeta entero," agregó Gross.

El momento de inercia se mueve cerca de 10 centímetros por año como resultado del "rebote de la Edad de Hielo." Después del último gran período glacial, de hace unos 11.000 años, muchos bancos de hielos desaparecieron. Esto descargó la corteza y manto de la Tierra, lo cual permitió que el planeta se relajara y volviera a una forma más esférica. Este proceso, conocido en geología como isostacia, aún ocurre y por ello el momento inercial se sigue moviendo.

El 27 de febrero de 2010 el temblor chileno pudo haber movido el momento de inercia en cuestión de munutos.

Sin embargo, todo esto es aún un cálculo y especulación. "De hecho no hemos medido el corrimiento," dijo Gross. "Pero intentaré hacerlo."

"Usando una red global de receptores GPS, podemos monitorear la rotación de la Tierra con alta precisión," afirmó. "Los cambios en el giro de la Tierra y la orientación de los ejes de la Tierra afectan [la fase y rítmo de] señales que obtenemos de satélites en órbita terrestre."

Los GPSs son usados para medir cambios estacionales en la rotación terrestre. Las mareas, vientos, corrientes oceánicas y patrones de circulación en el núcleo fundido de la Tierra modulan la rotación del planeta en una forma regular. Por ejemplo, un típico día de enero es cerca de 1 milisegundo más largo que un típico día en junio. La variación de cerca de seis meses se debe fundamentalmente a vientos estacionales; hay además cambios en las escalas de tiempo de semanas, años, décadas y siglos.

Arriba: Diagrama de las mediciones del bamboleo terrestre desde enero de 2009. La escala de la grilla está a milisegundos de arco (msa); 1 msa = 1/3.600.000. Crédito: International Earth Rotation Service.

Los terremotos arrojan un "pico" en las señales GPS, y Gross cree que puede encontrarla.

"Si tengo que tomar las mediciones de rotación terrestre de GPS y substraer los efectos de las mareas, vientos y corrientes océanicas," explica, "entonces el terremoto debería sobresalir."

Algunos informes de noticias se han centrado en la duración del día, destacando que el terremoto chileno podría haber acortado los días en 1,26 microsegundos de las 24 horas. Si bien es cierto, no es tanto si se lo compara con el efecto normal del viento y mareas que pueden alargar o acortar los días mil veces más que los terremotos.

Lo importante, destaca Gross, es el momento de inercia. Desde el punto de vista astronómico y espacial, existen algunas consideraciones. "Las antenas que usamos para rastrear las naves en camino a Marte y otros lugares están localizadas en la Tierra. Si nuestra plataforma de rastreo se corre, tenemos que saberlo."

Nunca antes se ha medido el corrimiento del eje de la Tierra debido a un terremoto. En 2004, Gross buscó un corrimiento debido a un terremoto de magnitud 9,1 en Sumatra, pero no tuvo éxito. El terremoto de Sumatra era menos efectivo en alterar el momento de inercia debido a su ubicación cerca del ecuador y la orientación de la falla subyacente. El terremoto chileno, a pesar de ser menor, podría haber producido un corrimiento mayor.

"El poder informático está en su punto más alto. Nuestros modelos de mareas, vientos y corrientes océanicas nunca han sido mejores. Y la orientación de la falla chilena favorece a una señal más fuerte," afirmó Gross. En algunos meses se podrán obtener los resultados.

Desplazamientos de superficiales:
El Proyecto GPS Sur y Centro de Los Andes (CAP, por sus siglas en inglés), midió el desplazamiento de algunas ciudades, causado por el terremoto chileno.

La medición se basa en unos enormes clavos de acero fijados con cemento a la roca y enterrados a unos 20 cenímetros de profundidad. A ellos se les instalan unos dispositivos GPS y cuando un satélite pasa sobre su ubicación, se realizan mediciones respecto a la placa de Nazca, que se encuentra en subducción (se hunde) respecto a la placa de Sudamérica.

Los 25 puntos de medición del Proyecto CAP detectaron movimientos hacia el oeste. La ciudad de Concepción, la más cercana al epicentro, se corrió 303,9 centímetros. La capital chilena está ahora 23,8 cm más hacia el oeste; Valparaíso, 27,7 centímetros. Mendoza se movió 13,9 centímetros; Neuquén, 12; Bahía Blanca, 4,4 y Buenos Aires está ahora 3,9 centímetros más hacia el oeste.

"No es algo peligroso para Buenos Aires", asegura Benjamin Brooks, investigador asociado al CAP desde la Universidad de Hawaii. "La variación es ínfima y no merece modificarse la cartografía, que oficialmente utiliza una escala de 1/50.000 milímetros; eso quiere decir que 1 milímetro en el papel son 50 metros en el terreno," explicó al diario Clarín Sergio Cimbaro, agrimensor especializado en geodesia del Instituto Geográfico Nacional, que participa en el proyecto, junto con el INPRES y las universidades de Cuyo, San Juan y Buenos Aires.

Más información:
Artículo en Science@NASA
Artículo en Clarín

Fuente: Science@NASA / Clarín.

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