El análisis de los datos de gravedad recopilados por la nave espacial que orbita otros mundos revela ideas innovadoras sobre estructuras planetarias sin tener que aterrizar en la superficie.
Aunque la luna y el asteroide vesta son muy diferentes, dos estudios de la NASA usan la misma técnica para revelar nuevos detalles sobre los interiores de ambos.
En el estudio lunar,»https://doi.org/10.1038/s41586-025-08949-5″ rel=»noopener»> Publicado 14 de mayo en la revista Nature, los investigadores desarrollaron un nuevo modelo de gravedad de la luna que incluye pequeñas variaciones en la gravedad del cuerpo celestial durante su órbita elíptica alrededor de la Tierra. Estas fluctuaciones hacen que la luna se flexione ligeramente debido a la fuerza de marea de la Tierra, un proceso llamado deformación de marea, que proporciona ideas críticas sobre la profunda estructura interna de la luna.
Usando su modelo, los investigadores produjeron el mapa gravitacional lunar más detallado hasta ahora, proporcionando a las misiones futuras una forma mejorada de calcular la ubicación y el tiempo en la luna. Lo lograron analizando datos sobre el movimiento de la NASA»https://science.nasa.gov/mission/grail/» rel=»noopener»> Grial (Laboratorio de recuperación de gravedad y Laboratorio Interior), cuya nave espacial, reflujo y flujo, orbitó la luna desde el 31 de diciembre de 2011 hasta el 17 de diciembre de 2012.
En un segundo estudio,»https://www.nature.com/articles/s41550-025-02533-7″ rel=»noopener»> Publicado En la revista Nature Astronomy el 23 de abril, los investigadores se centraron en Vesta, un objeto en el cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter. Usando la NASA»https://www.nasa.gov/communicating-with-missions/dsn/»> Red de espacio profundo Datos radiométricos y datos de imágenes de la agencia»https://www.jpl.nasa.gov/missions/dawn/» rel=»noopener»> Amanecer La nave espacial, que orbitó el asteroide desde el 16 de julio de 2011 hasta el 5 de septiembre de 2012, encontraron que en lugar de tener capas distintas como se esperaba, la estructura interna de Vesta puede ser mayormente uniforme, con un núcleo de hierro muy pequeño o sin núcleo.
Ambos estudios fueron dirigidos por Ryan Park, supervisor del Grupo de Dinámica del Sistema Solar en el Laboratorio de Propulsión a Jet de la NASA en el sur de California, y estuvieron en la creación debido a su complejidad. El equipo usó supercomputadoras de la NASA para construir un mapa detallado de cómo la gravedad varía en cada cuerpo. A partir de eso, podrían comprender mejor de qué están hechos la Luna y Vesta y cómo se formaron los cuerpos planetarios en todo el sistema solar.
«La gravedad es una propiedad única y fundamental de un cuerpo planetario que se puede utilizar para explorar su interior profundo», dijo Park. «Nuestra técnica no necesita datos de la superficie; solo necesitamos rastrear el movimiento de la nave espacial muy precisamente para obtener una visión global de lo que hay dentro».
El estudio lunar analizó los cambios gravitacionales en los lados cercanos y lejanos de la luna. Si bien el lado cercano está dominado por vastas llanuras, conocidas como yegua, formada por roca fundida que se enfrió y solidificó miles de millones de años, el lado lejano es más resistente, con pocas llanuras.
Algunas teorías sugieren un intenso volcanismo en el lado cercano probablemente causó estas diferencias. Ese proceso habría causado que los elementos radiactivos generadores de calor se acumulen en el manto del lado cercano, y el nuevo estudio ofrece la evidencia más fuerte de que este es probablemente el caso.
«Descubrimos que el lado cercano de la Luna se está flexionando más que el lado más alejado, lo que significa que hay algo fundamentalmente diferente en la estructura interna del lado cercano de la luna en comparación con su lado más lejano», dijo Park. «Cuando analizamos por primera vez los datos, nos sorprendió tanto el resultado que no lo creíamos. Así que ejecutamos los cálculos muchas veces para verificar los hallazgos. En total, esta es una década de trabajo».
Al comparar sus resultados con otros modelos, el equipo de Park encontró una diferencia pequeña pero mayor de lo esperado en cuánto se deforman los dos hemisferios. La explicación más probable es que el lado cercano tiene una región de manto cálido, lo que indica la presencia de elementos radiactivos generadores de calor, que es evidencia de actividad volcánica que dio forma al lado cercano de la luna de 2 mil millones a 3 mil millones de años.
El equipo de Park aplicó un enfoque similar para su estudio que se centró en las propiedades de rotación de Vesta para aprender más sobre su interior.
«Nuestra técnica es sensible a cualquier cambio en el campo gravitacional de un cuerpo en el espacio, ya sea que ese campo gravitacional cambie con el tiempo, como la flexión de marea de la luna o a través del espacio, como un asteroide tambaleante», dijo Park. «Vesta se tambalea mientras gira, por lo que podríamos medir su momento de inercia, una característica que es altamente sensible a la estructura interna del asteroide».
Se pueden ver cambios en la inercia cuando un patinador de hielo gira con los brazos afuera. A medida que tiran de sus brazos, trayendo más masa hacia su centro de gravedad, su inercia disminuye y su giro acelera. Al medir la inercia de Vesta, los científicos pueden obtener una comprensión detallada de la distribución de la masa dentro del asteroide: si su inercia es baja, habría una concentración de masa hacia su centro; Si es alto, la masa se distribuiría más uniformemente.
Algunas teorías sugieren que durante un largo período, Vesta formó gradualmente capas similares a la cebolla y un núcleo denso. Pero la nueva medición de inercia del equipo de Park sugiere que Vesta es mucho más homogénea, con su masa distribuida de manera uniforme y solo un pequeño núcleo de material denso, o sin núcleo.
La gravedad lleva lentamente los elementos más pesados al centro de un planeta con el tiempo, que es cómo la Tierra terminó con un núcleo denso de hierro líquido. Si bien Vesta ha sido considerado durante mucho tiempo un asteroide diferenciado, una estructura más homogénea sugeriría que puede no haber formado capas completamente formadas o puede haber formado a partir de los escombros de otro cuerpo planetario después de un impacto masivo.
En 2016, Park utilizó los mismos tipos de datos que el estudio VESTA para centrarse en el segundo objetivo de Dawn, el planeta enano Ceres, y»https://www.jpl.nasa.gov/news/whats-inside-ceres-new-findings-from-gravity-data/» rel=»noopener»> Resultados sugirió un interior parcialmente diferenciado.
Park y su equipo recientemente aplicaron una técnica similar al Volcanic Moon IO de Júpiter, utilizando datos adquiridos por la NASA»https://science.nasa.gov/mission/juno/» rel=»noopener»> Juno y»https://science.nasa.gov/mission/galileo/» rel=»noopener»> Galileo Spacecraft durante sus volantes del satélite joviano, así como de las observaciones terrestres. Al medir cómo la gravedad de IO cambia a medida que orbita a Júpiter, que ejerce una poderosa fuerza de marea, ellos»https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-uncovers-heart-of-jovian-moons-volcanic-rage/» rel=»noopener»> revelado Es poco probable que la luna ardiente posea un océano global de magma.
«Nuestra técnica no está restringida solo a IO, Ceres, Vesta o la Luna», dijo Park. «Hay muchas oportunidades en el futuro para aplicar nuestra técnica para estudiar los interiores de los intrigantes cuerpos planetarios en todo el sistema solar».
Ian J. O’Neill
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Karen Fox / Molly Wasser
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