Cráteres lunares

¿Qué son los cráteres lunares?

Los cráteres de impacto lunares son las depresiones que deja la colisión de un asteroide, meteoroide o cometa contra la Luna. Aunque los cráteres son visibles en diversos cuerpos celestes del sistema solar, los cráteres lunares son especiales porque podemos verlos de cerca; además, la relativa falta de erosión y de otros procesos en la superficie de la Luna permite que se conserven en buen estado.

Los cráteres lunares nos fascinan porque son un registro del proceso que construyó y dio forma a todo nuestro sistema solar; son las huellas dactilares de la historia impresas en la superficie lunar.

¿Por qué la Luna tiene cráteres?

Los sistemas solares se forman mediante colisiones. Diminutas partículas de polvo chocan y se van adhiriendo entre sí, transformándose gradualmente por acumulación en guijarros, grandes rocas y planetoides, hasta que finalmente se convierten en planetas. Los fragmentos y restos que quedan de este proceso todavía persisten en forma de objetos rocosos y congelados que pueblan diversas regiones de nuestro sistema solar, como el cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper y la nube de Oort.

Las colisiones continúan incluso hoy en día, y los cuerpos celestes del sistema solar son bombardeados periódicamente por estos restos. Los meteoroides, asteroides y cometas que quedan orbitando alrededor del Sol son atraídos ocasionalmente por la fuerza gravitacional de sus vecinos de mayor tamaño. En la Tierra, la erosión y la tectónica de placas van borrando lentamente las huellas de estos impactos. Pero cuando miramos al cielo, los cráteres de la Luna nos dan una demostración visual del caótico proceso que dio origen a nuestro planeta.

Tipos de cráteres

Cráteres simples

Es lo que la gente dibujaría típicamente si se le pidiera que dibujara un cráter. Tienen un aspecto liso y forma de cuenco, con el fondo redondeado. Los cráteres lunares simples tienden a ser pequeños, con un diámetro no mayor de entre 10 y 15 kilómetros (6 a 9 millas).

Cráteres complejos

Son más grandes que los cráteres simples y tienen características como picos centrales, terrazas y fondos planos. En la Luna, los cráteres complejos suelen tener alrededor de 15 kilómetros (nueve millas) o más de diámetro. (En la Tierra, se forman de un tamaño mucho más pequeño debido a la gravedad más fuerte de nuestro planeta).

Cuencas

Las cuencas son enormes cráteres lunares de más de 300 kilómetros (186 millas) de diámetro. Las muestras lunares sugieren que la mayoría de las grandes cuencas de la Luna se formaron hace unos 3.900 millones de años, en un período aún misterioso conocido como el bombardeo intenso tardío. Con el tiempo, muchas cuencas se llenaron de magma, creando los oscuros “mares” lunares de basalto que podemos observar a simple vista desde la Tierra. Existen más de 40 cuencas de impacto en la Luna, las cuales juegan un papel importante en su geología. Los impactos que originaron estas cuencas fueron lo suficientemente intensos no solo para fundir la roca, sino también para influir en los flujos volcánicos provenientes del manto de la Luna.

Cómo se forman los cráteres

Un cráter lunar se forma cuando un asteroide, meteoroide o cometa, los cuales típicamente se desplazan a una velocidad superior a la del sonido, se precipita contra la superficie de la Luna. La energía del objeto —determinada por su tamaño, densidad y velocidad—, así como el tipo de superficie y el ángulo del impacto, influyen en el tipo de cráter que se forma durante este impacto explosivo.

La formación de cráteres tiene dos fases: la excavación, cuando se forma el agujero inicial en el terreno, y la modificación, cuando las ondas de choque y sus secuelas afectan toda la zona alrededor del impacto, ocasionando la deformación y el colapso del terreno. Los cráteres de mayor tamaño son relativamente poco profundos en relación con su diámetro debido a la modificación, mientras que los cráteres más pequeños conservan su forma original de tazón más profundo.

Cuando un objeto impactante entra en contacto con la superficie de la Luna, comprime, pulveriza y vaporiza la roca subyacente. Luego, ese material rebota y la energía liberada por la descompresión de la roca propaga ondas de choque hacia el exterior a través de la superficie, fundiendo parte de la roca si la presión alcanza la magnitud suficiente. El material es expulsado hacia arriba y hacia afuera. Esta lluvia de roca pulverizada se denomina “material arrojado”.

Parte del material arrojado puede ser lo suficientemente grande como para producir cráteres secundarios al estrellarse de nuevo contra la superficie; estos cráteres más pequeños se verán posteriormente como cadenas o conglomerados de cráteres que apuntan hacia el cráter principal. La mayor parte del material expulsado se dispersa por los alrededores del cráter, acumulándose de manera más densa y uniforme en las zonas más cercanas al cráter. Las columnas de material arrojado que vuelve a depositarse en la superficie forman las brillantes marcas radiales que se extienden desde muchos de los cráteres de la Luna. Asimismo, una parte del material arrojado puede incluso llegar a la órbita, tal como lo demuestran los meteoritos lunares hallados en la Tierra.

Cuando la energía del impacto es lo suficientemente intensa, el material que rebota deja de comportarse como un sólido y actúa como un líquido. Al igual que el rebote de una gota de agua al caer en un charco, la roca con ese comportamiento fluido puede formar un pico en el centro del cráter, que se eleva y luego colapsa. A medida que el rebote va formando ese pico central, el material del borde del cráter se precipita hacia el interior para ocupar el espacio que ha quedado vacío repentinamente. Grandes bloques de roca comienzan a fracturarse y desplomarse hacia el interior, ampliando así el diámetro del cráter y creando estructuras escalonadas conocidas como terrazas. Si el objeto impactante tiene aún más energía, pueden formarse conglomerados o incluso anillos de picos a medida que el material central del cráter se eleva y de nuevo es atraído hacia abajo por la gravedad.

La roca de la superficie del cráter se asienta y se enfría, formando una capa de algo llamado brecha lunar, un tipo de roca ígnea formada por fragmentos gruesos, angulares y desmenuzados de rocas más antiguas unidas por roca fundida. Debajo de eso, el lecho de roca se habrá fracturado y las grietas acabarán reduciéndose a medida que se hunden profundamente en la corteza.

Cómo se forman las cuencas

Las cuencas lunares son, básicamente, cráteres gigantes: el resultado de impactos que transforman mundos. Podría decirse que las rocas espaciales que crearon las cuencas de la Luna son las principales responsables —más que cualquier otro factor— tanto del aspecto de la Luna que vemos en el cielo como de gran parte de su geología.

Los “mares” lunares —esas manchas que, según la imaginación popular, forman rostros y figuras en la superficie de la Luna— son depósitos gigantes de basalto. Esta roca ígnea se formó a partir del magma que brotaba a través de las grietas de la corteza, las cuales se abrieron después de que los objetos impactantes excavaron dichas cuencas en la superficie lunar.

Las cuencas se definen como aquellas formaciones que tienen más de 300 kilómetros (186 millas) de diámetro. Pueden llegar a ser varias veces más grandes que la excavación del cráter inicial, expandiéndose a medida que el terreno a su alrededor es destruido y remodelado por las fuerzas generadas por el impacto. Se estima que la cuenca más grande de la Luna, la cuenca de Aitken en el Polo Sur, tiene un tamaño cuatro veces mayor que su excavación inicial.

Durante la formación de la cuenca, el impacto inicial y su rebote desplazan y funden tal cantidad de material que toda el área pierde su estabilidad estructural, ocasionando la formación de fallas en el terreno circundante y el colapso de las paredes del cráter hacia el interior, arrastrando consigo material de una región más amplia. El cráter de impacto inicial desaparece, borrado por la intensidad de las secuelas.

Algunas cuencas están rodeadas de varios anillos. El proceso de formación de los anillos aún está en estudio, pero los científicos sospechan que estos son el resultado de una combinación de fallas y del ascenso y colapso de los picos que se forman durante el impacto.

Otra característica clave de las cuencas son los suelos lisos formados por la acumulación de roca fundida, o “masa fundida por impacto”. Cuando se forma un cráter típico, el material fundido durante el impacto puede dispersarse y ser expulsado fuera del cráter como material arrojado. Esta masa fundida por impacto puede ser visible en la superficie, fluyendo por las laderas del cráter o cubriendo diversas formaciones. También puede hallarse en las brechas en forma de diminutos fragmentos.

Al formarse una cuenca, parte del material fundido también se dispersa, pero la profundidad de la fusión es tan grande —desde unos pocos kilómetros hasta decenas de kilómetros de profundidad— que una cantidad considerable permanece en el interior de la cuenca. En el caso de la gigantesca cuenca de Aitken en el Polo Sur, se cree que la capa solidificada de masa fundida por impacto tiene un espesor de 50 kilómetros (31 millas).

El enfriamiento de acumulaciones tan profundas de roca fundida puede tardar millones de años, y durante ese tiempo cualquier nuevo objeto impactante chocará contra una corteza delgada dispuesta sobre una gruesa capa de roca fundida, sin dejar cráteres y haciendo que la zona parezca joven para los observadores. A medida que estas capas de roca fundida se enfrían y se cristalizan, van contrayéndose, creando depresiones en el centro de las cuencas. Estas depresiones pueden permanecer visibles incluso después de quedar cubiertas por depósitos de basalto provenientes de flujos volcánicos posteriores.

Redacción: Tracy Vogel
Asesores científicos: Daniel P. Moriarty (Universidad de Maryland en College Park), Natalie M. Curran (Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA)