Uso de modelos para comprender el interior lunar

Crédito:  NASA / Escuela de Minas de Colorado / MIT / JPL / GSFC.

Crédito: NASA / Escuela de Minas de Colorado / MIT / JPL / GSFC.

Aunque existe un amplio consenso de que la Luna es el producto de una gran colisión entre la Tierra y un planeta del tamaño de Marte, seguido de una posterior fusión y cristalización de los fragmentos resultantes, los detalles de la formación y evolución de la Luna siguen siendo foco de múltiples estudios. En particular, diversos experimentos realizados en laboratorios han tenido por objetivo comprender la estructura interna de la Luna, así como su composición y densidad. Estos experimentos se pueden combinar con modelos termodinámicos, que utilizan propiedades intrínsecas del material independientes de la masa, como por ejemplo la densidad y la temperatura de fusión, para predecir la estabilidad del mineral en cuestión. Para una composición de roca determinada, el modelado termodinámico permite extrapolar los resultados experimentales a un rango más amplio de presión-temperatura-composición (o PTX) que el simulado en dichos experimentos. Los modelos termodinámicos pueden simular una amplia gama de condiciones en un tiempo relativamente corto, permitiendo a los científicos testar múltiples hipótesis de una manera rápida. Sin embargo, la fiabilidad de los modelos depende de la calidad y aplicabilidad de los conjuntos de datos experimentales utilizados para calibrar dichos modelos, los cuales se han desarrollado utilizando composiciones y condiciones terrestres, en lugar de lunares. En un estudio reciente dirigido por Tim Johnson de la Universidad de Curtin en Perth, Australia, los científicos testaron la aplicación de modelos termodinámicos a entornos no terrestres y exploraron varias hipótesis de cristalización para el océano de magma lunar.

Este estudio predijo la densidad y composición de la corteza y manto lunar, y mostró que los resultados difieren según el tipo de roca considerado (es decir, basalto lunar o manto superior lunar). Por lo tanto, los resultados del modelo respaldan varias hipótesis actuales de cristalización y fusión de la Luna. Además, el estudio comparó las predicciones del modelo con los resultados experimentales publicados para las mismas condiciones y composiciones, y concluyó que los modelos termodinámicos generalmente concuerdan con los datos experimentales. Este resultado es importante porque implica que, en estudios futuros, los modelos termodinámicos se pueden utilizar para investigar cuantitativamente los procesos de fusión y cristalización. Estos procesos son importantes en la formación y estabilización de la corteza en otros cuerpos rocosos además de la Luna. En resumen, los modelos termodinámicos son herramientas útiles para comprender mejor la formación de la corteza de un planeta así como su evolución hasta el tiempo presente. LEE MAS