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La superficie polvorienta de la Luna -inmortalizada en las imágenes de las huellas lunares de los astronautas del Apolo- se formó como resultado de los impactos de asteroides y del duro entorno del espacio que descompone la roca durante millones de años. Según un equipo de científicos, una antigua capa de este material, cubierta por flujos de lava periódicos y ahora enterrada bajo la superficie lunar, podría aportar nuevos conocimientos sobre el pasado profundo de la Luna.
El equipo, dirigido por Zhu, realizó un nuevo análisis de los datos de radar recogidos por la misión china Chang'e 3 en 2013, que realizó las primeras mediciones directas de radar terrestre en la Luna. Los resultados podrían indicar una mayor actividad meteórica en el sistema solar durante este periodo hace miles de millones de años, según el equipo, que acaba de publicar sus conclusiones en la revista Geophysical Research Letters.
"Utilizando un cuidadoso procesamiento de datos, encontramos nuevas e interesantes pruebas de que esta capa enterrada, llamada paleoregolito, puede ser mucho más gruesa de lo que se esperaba", dijo Tieyuan Zhu, profesor asistente de geofísica en Penn State.
"Estas capas han permanecido inalteradas desde su formación y podrían ser registros importantes para determinar el impacto temprano de asteroides y la historia volcánica de la Luna".
Los investigadores identificaron una gruesa capa de paleoregolito, de aproximadamente 16 a 30 pies, intercalada entre dos capas de roca de lava que se cree que tienen 2.300 y 3.600 millones de años. Los hallazgos sugieren que el paleoregolito se formó mucho más rápido que las estimaciones anteriores de 6,5 pies por mil millones de años, manifestaron los científicos.
La luna ha experimentado actividad volcánica a lo largo de su historia, depositando roca de lava en la superficie. Con el tiempo, la roca se descompone en polvo y suelo, llamado regolito, con los repetidos impactos de asteroides y la intemperie espacial, solo para ser enterrado por los flujos de lava posteriores, dijeron los científicos.
"Los científicos lunares cuentan los cráteres de la Luna y utilizan modelos informáticos para determinar el ritmo de producción del regolito", explica Zhu.
"Nuestros hallazgos proporcionan una restricción sobre lo que ocurrió entre dos y tres mil millones de años atrás. Esta es la contribución única de este trabajo".
Estudios anteriores han examinado el conjunto de datos, creados cuando el rover Yutu envió pulsos electromagnéticos al subsuelo lunar y escuchó su eco. Zhu manifestó que su equipo desarrolló un flujo de procesamiento de datos de cuatro pasos para mejorar la señal y suprimir el ruido en los datos.
Los científicos observaron cambios en la polaridad a medida que los pulsos electromagnéticos descendían a través de la densa roca de lava y el paleoregolito, lo que permitió al equipo distinguir entre las diferentes capas.
"Nuestro trabajo proporciona realmente la primera evidencia geofísica que demuestra que esta permitividad electromagnética cambió de un valor pequeño para el paleoregolito a un valor grande para los flujos de lava", dijo Zhu. "Descubrimos este cambio de polaridad en los datos y producimos una imagen geofísica detallada del subsuelo hasta unos cientos de metros de profundidad".
Zhu dijo que las herramientas de procesamiento de datos pueden tener utilidad para interpretar datos similares recogidos durante futuras misiones a la Luna, Marte o cualquier otro lugar del sistema solar. Su equipo está trabajando ahora con tecnología de aprendizaje automático para mejorar aún más los resultados.
"Diría que hemos utilizado técnicas tradicionales de procesamiento de datos, pero hemos mirado los datos con más cuidado y hemos diseñado su flujo de trabajo adecuado para estos datos lunares, porque se trata de un entorno muy diferente al de la Tierra", dijo Zhu. "Aquí en Penn State, ya hicimos este flujo de trabajo como un código de fuente abierta para los colegas".
Fuentes, créditos y referencias:
Tieyuan Zhu et al, Ultra‐Thick Paleoregolith Layer Detected by Lunar Penetrating Radar: Implication for Fast Regolith Formation Between 3.6 and 2.35 Ga, Geophysical Research Letters (2021). DOI: 10.1029/2021GL095282