El enigma de la irregular gravedad lunar descubierto

Entre agosto de 1967 y enero de 1968 la sonda Lunar Orbiter 5 realizó numerosas fotografías en alta resolución de la superficie lunar, en especial en las zonas de interés para la futura primera expedición tripulada Apollo 11 que iba a partir un año después. Sin embargo la sonda hizo extraños movimientos que no estaban previstos en algunos puntos al sobrevolar nuestro satélite. Se detectó que había grandes diferencias gravitacionales en distintas partes de la Luna que no habían sido detectadas antes. De no haberse descubierto estas perturbaciones con un año de antelación, quizás Neil Armstrong, Buzz Aldrin y Michael Collins no hubieran vuelto vivos a la Tierra.

Mapa gravitacional de la Luna obtenido por la misión GRAIL de la NASA
- Foto vía NASA JPL -

MASCONS: Concentraciones de Masa

Se estudió que había zonas con altas concentraciones de densa roca justo debajo de la superficie de la Luna y se llamó a estas zonas MASCONS, acrónimo de Massive Concentrations (Concentraciones de Masa) y se ajustó en base a estos nuevos datos el aterrizaje de todos los módulos Apollo que visitaron la Luna. Pero durante décadas la incógnita sobre que eran estos MASCONS (que no existen en la Tierra) estaba en la mente de los científicos.

Los MASCONS siempre se encuentran dentro de las cuencas de impactos lunares, las grandes depresiones más o menos circulares que los asteroides que chocaron con la Luna dejaron millones de años atrás. Estas depresiones son más bajas que la superficie circundante y por tanto tienen menos roca debajo, por lo que se esperaba que tuvieran menos gravedad. Sin embargo ocurre todo lo contrario.

El motivo es que la corteza exterior en la superficie tiene una densidad relativamente baja y el manto inmediatamente inferior es mucho más denso y lo suficientemente caliente como para fluir bajo presión (aunque técnicamente es sólido). Cuando un asteroide choca contra la Luna atraviesa la capa superficial y perfora su manto más denso.

Las sondas gemelas GRAIL utilizadas por la NASA para el estudio gravitacional de la Luna
- Foto vía Francis (th)E mule -

Enfriamiento ultra rápido

En este punto y según los principios básicos de la física, el material denso del manto sale a la superficie cuando está caliente (lo era mucho más hace unos millones de años) pero vuelve a bajar colapsando cuando se enfría hasta restablecer el equilibrio normal de densidad lunar. Pero esto no sucede así en la Luna, ¿por qué?.
El motivo es que la capa superior se enfría mucho más rápido de lo que se suponía, así que cuando la roca densa del manto sale a la superficie ya no vuelve a caer.

Todo estos datos han sido desvelados por fin 45 años después de detectarse gracias a la misión de la Nasa GRAIL, dos naves gemelas que estudiaron la estructura interna y composición de la Luna con todo detalle durante 9 meses. Para obtener las mejores medidas posibles, los investigadores orbitaron las sondas GRAIL a bajas alturas muy en el límite, de tal forma que tuvieron que estar utilizando los motores para aumentar la altura con mucha frecuencia para evitar la atracción fatal de los MASCONS.