STEREO busca los orígenes de la Luna

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Dos naves idénticas de NASA se están preparando para entrar a un punto en el espacio que podría responder los interrogantes sobre cómo nació la Luna. Se trata de la misión STEREO que se acercan a dos puntos de Lagrange y buscará despojos de un posible planeta que podría haber impactado al nuestro y así formar la Luna.


El dueto de naves, llamado STEREO, se están acercando a los puntos de Lagrange. En estos puntos, la gravedad del Sol y la Tierra se combinan para formar "pozos gravitacionales" donde los asteroides y el polvo estelar tienden a reunirse. El matemático Joseph-Louis Lagrange notó que existían cinco de estas zonas en el sistema Sol-Tierra. Las naves gemelas están a punto de pasar por dos de ellos, llamados L4 y L5.

A estas regiones, que no son sólo puntos (es un término matemático) sino grandes zonas del espacio, se los conoce también como puntos de equilibrio o de libración. Se trata de zonas invisibles de fuerzas de gravedad equilibradas, o de liberación, dentro de cualquier sistema de dos cuerpos (como la Tierra y la Luna), giran a medida que gira el sistema sobre su centro común de masas. Se reconocen cinco puntos con las siguientes siglas: L1, L2, L3, L4, y L5. El L1 se ubica sobre el lado interior del segundo cuerpo; L2 sobre el lado externo del mismo cuerpo, y L3 se halla sobre el lado ulterior externo del cuerpo primario. L4 y L5, llamados puntos Troyanos, yacen sobre la órbita del cuerpo secundario y alrededor del primero, sesenta grados adelante y detrás del segundo cuerpo respectivamente.


De los cinco puntos Lagrange, tres son inestables y dos son estables. Los inestables son L1, L3 y L3, a lo largo de la línea que conecta las dos grandes masas. L4 y L5, los estables, forman el ápice de dos triángulos equiláteros que tienen las masas grandes en sus vértices.

Durante su viaje, las naves usarán un telescopio de amplio campo para buscar asteroides orbitando la región. Los científicos serán capaces de identificar si un punto de luz es un asteroide porque cambiará su posición contra las estrellas de fondo al moverse en su órbita.

"Estos puntos pueden hospedar pequeños asteroides, que podrían ser despojos de un planeta del tamaño de Marte que se formó miles de millones de años atrás", señaló Michael Kaiser, científico del Centro Espacial Goddard.

"De acuerdo a Edward Belbruno y Richard Gott de la Universidad Princeton, hace unos 4.5 mil millones de años, cuando los planetas estaban creciendo, un hipotético mundo, denominado Theia, podría haber salido de L4 o L5 por la creciente gravedad de otros planetas en desarrollo, como Venus, enviándolo en un curso de colisión con la Tierra. El impacto resultante expulsó las capas exteriores de Theia y la Tierra, donde eventualmente se fusionaron bajo su propia gravedad para formar la Luna", explicó el científico.
Este concepto es una modificación de la teoría del gran impacto sobre el origen lunar. La teoría explica las raras propiedades de la Luna, como su relativamente pequeño núcleo de hierro. En el momento del impacto, Theia y la Tierra habrían sido suficientemente grandes como para estar fundidos, permitiendo a los elementos pesados como el hierro, hundirse en el centro para formar sus núcleos. El impacto habría quitado las capas exteriores de ambos mundos, conteniendo principalmente elementos livianos, como el silicio. La Luna finalmente se habría formado con este material.

"Si descubrimos que los asteroides tienen la misma composición que la Tierra y la Luna, será un soporte de la versión de Belbruno y Gott de la teoría de gran impacto. Los asteroides mismos podrían ser despojos de la formación del sistema solar. Además, las regiones L4/L5 podrían ser el hogar de asteroides que podrían colisionar con la Tierra en el futuro", explicó Kaiser.

Análisis de las rocas lunas traídas a la Tierra por las misiones Apolo revelan que tienen los mismos isótopos (versiones más pesadas de un elemento) que las rocas terrestres. Los científicos creen que el Sol y los mundos de nuestro sistema solar se formaron de una nube de gas y polvo que colapsó bajo su propia gravedad. La composición de esta nube primordial cambió con la temperatura. Como la temperatura desciende con la distancia desde el Sol, lo que haya creado a la Luna se debió formar en la misma localización orbital que la Tierra para poder tener la misma composición isotópica.

Aunque L4 y L5 son sólo puntos matemáticamente, su región de influencia es enorme -unos 80 millones de kilómetros a lo largo de la dirección de la órbita de la Tierra, y unos 16 millones de kilómetros a lo largo de la dirección del Sol. Les llevará varios meses a STEREO pasar a través de ellos, con STEREO A haciendo su máximo acercamiento a L4 en septiembre y STEREO B acercándose a L5 en octubre.


La principal misión de la misión STEREO es brindar imágenes tridimensionales del clima espacial al observar al Sol desde dos puntos, donde se localizan las naves. Las imágenes y datos luego se combinan para su estudio y análisis. El clima espacial produce alteraciones de los campos magnéticos de la Tierra que pueden afectar a las líneas eléctricas y producir grandes apagones. También puede afectar a las comunicaciones y sistemas de navegación.


Fuentes y links relacionados

• NASA twin spacecraft may reveal secret of Moon's origin


• Science@NASA: STEREO Hunts for Remains of an Ancient Planet near Earth


• Sitio de STEREO en NASA


• Los puntos de Lagrange por WMAP (en inglés) y por Astroseti (en español)
  

Sobre las imágenes
Ilustación de la Luna y el gran impacto visto desde el polo sur: Wikipedia
Puntos Lagrange del sistema Tierra-Sol . Las sondas STEREO pasarán por L4 y L5. Los observatorios solares suelen "aparcar" en L1, mientras los observatorios del espacio profundo prefieren L2. Crédito:NASA



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