La cuenca del Polo Sur-Aitken (Cuenca SPA, / ˈeɪtkɪn / ) es un inmenso cráter de impacto en el lado oculto de la Luna . Con aproximadamente 2500 km ( 1600 mi) de diámetro y entre 6,2 y 8,2 km ( 3,9–5,1 mi) de profundidad, es uno de los cráteres de impacto más grandes conocidos en el Sistema Solar . Es la cuenca más grande, antigua y profunda reconocida en la Luna . [1] Se estima que se formó hace entre 4200 y 4300 millones de años, durante la época prenectaria . [2] Recibió su nombre por dos características en lados opuestos de la cuenca: el Polo Sur lunar en un extremo y el cráter Aitken en el extremo norte. El borde exterior de esta cuenca se puede ver desde la Tierra como una enorme cadena montañosa ubicada en el extremo sur de la Luna, a veces llamada informalmente "montañas Leibnitz".
El 3 de enero de 2019, la sonda espacial china Chang'e 4 aterrizó en la cuenca, [3] específicamente dentro de un cráter llamado Von Kármán . [4] En mayo de 2019, los científicos anunciaron que se había identificado una gran masa de material en las profundidades del cráter. [5] [6] Chang'e 6 tiene como objetivo recolectar muestras de este cráter, específicamente dentro de la cuenca Apolo . [7]
La existencia de una cuenca gigante en el lado lejano se sospechó ya en 1962 basándose en las primeras imágenes de las sondas soviéticas (a saber, Luna 3 y Zond 3 ), pero no fue hasta que las fotografías de campo amplio tomadas por el programa Lunar Orbiter de EE. UU. estuvieron disponibles en 1966-7 que los geólogos reconocieron su verdadero tamaño. Los datos del altímetro láser obtenidos durante las misiones Apolo 15 y 16 mostraron que la parte norte de esta cuenca era muy profunda, [8] pero como estos datos solo estaban disponibles a lo largo de las trayectorias terrestres casi ecuatoriales de los módulos de comando y servicio en órbita , la topografía del resto de la cuenca permaneció desconocida. El mapa geológico que muestra la mitad norte de esta cuenca y con su borde representado fue publicado en 1978 por el Servicio Geológico de los Estados Unidos . [9] Poco se sabía sobre la cuenca hasta la década de 1990, cuando las naves espaciales Galileo y Clementine visitaron la Luna. Las imágenes multiespectrales obtenidas de estas misiones mostraron que esta cuenca contiene más FeO y TiO 2 que las típicas tierras altas lunares [10] y, por lo tanto, tiene un aspecto más oscuro. La topografía de la cuenca se cartografió en su totalidad por primera vez utilizando datos de altímetro y el análisis de pares de imágenes estereoscópicas tomadas durante la misión Clementine. Más recientemente, la composición de esta cuenca se ha limitado aún más mediante el análisis de datos obtenidos de un espectrómetro de rayos gamma que estaba a bordo de la misión Lunar Prospector . [ cita requerida ]
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La cuenca del Polo Sur-Aitken es la cuenca más grande, profunda y antigua reconocida en la Luna. [1] Las elevaciones más bajas de la Luna (aproximadamente -9000 m) se encuentran dentro de la cuenca del Polo Sur-Aitken. Las montañas más altas de la Luna se encuentran alrededor del borde de la cuenca: tienen elevaciones de cumbre de hasta 8500 m y alturas de base a pico de hasta 7000 m. [11] Debido al gran tamaño de esta cuenca, se espera que la corteza en este lugar sea más delgada de lo habitual como resultado de la gran cantidad de material que se excavó debido a un impacto. Los mapas de espesor de la corteza construidos utilizando la topografía y el campo gravitatorio de la Luna implican un espesor de aproximadamente 30 km debajo del suelo de esta cuenca, en comparación con los 60-80 km a su alrededor y el promedio global de aproximadamente 50 km. [12]
La composición de la cuenca, estimada a partir de las misiones Galileo , Clementine y Lunar Prospector , parece ser diferente de las regiones montañosas típicas. Lo más importante es que ninguna de las muestras obtenidas de las misiones estadounidense Apolo y rusa Luna , ni el puñado de meteoritos lunares identificados , tienen composiciones comparables. Los datos orbitales indican que el suelo de la cuenca tiene abundancias ligeramente elevadas de hierro, titanio y torio. En términos de mineralogía, el suelo de la cuenca es mucho más rico en clinopiroxeno y ortopiroxeno que las tierras altas circundantes, que son en gran parte anortosíticas . [13] Existen varias posibilidades para esta firma química distintiva: una es que simplemente podría representar materiales de la corteza inferior que son algo más ricos en hierro, titanio y torio que la corteza superior; otra es que la composición refleja la distribución generalizada de estanques de basaltos ricos en hierro , similares a los que componen los mares lunares ; Alternativamente, las rocas de la cuenca podrían contener un componente del manto lunar si la cuenca excavó completamente la corteza; y, finalmente, es posible que una gran parte de la superficie lunar que rodea la cuenca se haya derretido durante el evento de impacto, y la diferenciación de esta capa de fusión por impacto podría haber dado lugar a anomalías geoquímicas adicionales. Para complicar el asunto, existe la posibilidad de que varios procesos hayan contribuido a la firma geoquímica anómala de la cuenca. En última instancia, el origen de la composición anómala de la cuenca no se conoce con certeza y probablemente será necesaria una misión de retorno de muestras para determinarlo. [ cita requerida ]
El 3 de mayo de 2024, China envió la sonda Chang'e 6 , que realizó el primer retorno de muestras lunares desde la Cuenca Apolo en el lado lejano de la Luna . [14] Esta es la segunda misión de retorno de muestras lunares de China, la primera la logró Chang'e 5 desde el lado cercano de la Luna cuatro años antes. [15] También llevó un rover chino llamado Jinchan para realizar espectroscopia infrarroja de la superficie lunar y fotografió el módulo de aterrizaje Chang'e 6 en la superficie lunar. [16] La combinación de módulo de aterrizaje, ascenso y rover se separó con el orbitador y el módulo de retorno antes de aterrizar el 1 de junio de 2024 a las 22:23 UTC. Aterrizó en la superficie de la Luna el 1 de junio de 2024. [17] [18] El ascendente fue lanzado de regreso a la órbita lunar el 3 de junio de 2024 a las 23:38 UTC, transportando muestras recolectadas por el módulo de aterrizaje, y luego completó otro encuentro robótico y acoplamiento en la órbita lunar. El contenedor de muestras fue luego transferido a la sonda de retorno, que aterrizó en Mongolia Interior el 25 de junio de 2024, completando así la misión de retorno de muestras extraterrestres al lado lejano de China.
Las simulaciones de impactos casi verticales muestran que el bólido debería haber excavado grandes cantidades de materiales del manto desde profundidades de hasta 200 km por debajo de la superficie. Sin embargo, las observaciones hasta el momento no favorecen una composición del manto para esta cuenca y los mapas de espesor de la corteza parecen indicar la presencia de unos 10 kilómetros de materiales de la corteza debajo del suelo de esta cuenca. Esto ha sugerido a algunos que la cuenca no se formó por un impacto típico de alta velocidad, sino que puede haber sido formada por un proyectil de baja velocidad de unos 200 km de diámetro (comparado con el impactador de Chicxulub de 10 km de diámetro ) que golpeó en un ángulo bajo (unos 30 grados o menos), y por lo tanto no excavó muy profundamente en la Luna. La evidencia putativa de esto proviene de las altas elevaciones al noreste del borde de la cuenca del Polo Sur-Aitken que podrían representar eyecciones de un impacto tan oblicuo. La teoría del impacto también explicaría las anomalías magnéticas en la Luna. [19]
