El 16 de mayo de 2022, los observadores del cielo no fueron los únicos que observaron la luna durante el eclipse lunar total más largo en tres décadas. También movió dos satélites que monitorean la Tierra casi continuamente. Al hacerlo, han observado cambios de temperatura dramáticos y desiguales en nuestro vecino celestial más cercano, pero a veces sorprendentes.
Los cambios muestran esta serie de imágenes derivadas de Sensor infrarrojo térmico (TIRS) en Landsat 8 satélite y TIRS-2 sobre mí Landsat 9. Las imágenes tienen una resolución de unos 60 kilómetros por píxel. Tenga en cuenta que el contraste en cada imagen se ajusta en función de las temperaturas mínimas y máximas de la superficie de la luna en cada escena.
En el transcurso del eclipse de cuatro horas, los sensores TIRS observaron la intensidad de la luz infrarroja emitida desde la superficie lunar. A partir de esas radiaciones, los científicos calcularon las temperaturas necesarias para generarlas. La «temperatura de brillo» de la superficie lunar cambió a medida que la sombra de la Tierra se movía por el paisaje lunar. Las áreas más brillantes de las imágenes son más cálidas que las áreas más oscuras y frías.
Dennis Reuter, científico de instrumentos TIRS, señaló dos características notables reveladas por las imágenes. «Mire qué tan rápido se enfría el techo cuando se quita la iluminación solar», dijo. «Cae a un ritmo de más de 100 Kelvin (100°C/180°F) por hora cuando comienza el eclipse completo». El eclipse total, el período en el que la sombra de la Tierra cae sobre toda la superficie de la luna, duró desde las 03:29 a las 04:53 UTC del 16 de mayo. Observe la superficie que se oscurece rápidamente (enfría) en la fila central de imágenes.
Después de eliminar el calentamiento solar, la razón más obvia de la rápida caída de la temperatura es que la Luna carece de una atmósfera densa que atrape el calor. Reuter explicó que las propiedades físicas de la superficie de la luna también son un factor. Los meteoritos han estado bombardeando la luna durante miles de millones de años, dejando toda la superficie cubierta por una fina capa de polvo de roca, o «clima». El pequeño tamaño de cada partícula y la naturaleza de baja densidad del polvo suelto ayudan a que la superficie lunar pierda calor rápidamente.
«Esto alimenta un segundo punto de interés: el cráter se está enfriando más lentamente que el material que lo rodea», dijo Reuter. Por ejemplo, tenga en cuenta que el cráter Tycho parece permanecer relativamente brillante (cálido) a medida que avanza el eclipse. El gráfico a continuación muestra esta diferencia entre el cráter Tycho y una pequeña área del terreno circundante en el transcurso del día. El cráter comienza a enfriarse más que su entorno, pero pierde calor mucho más lentamente. Cuando el cráter está en plena sombra (el último tercio del gráfico), está claramente más caliente que la superficie que lo rodea.
Una de las razones de la diferencia puede ser que las boquillas contienen menos polvo fino o que los materiales que contienen conducen mejor el calor. «La diferencia en las tasas de enfriamiento entre las diferentes regiones se denomina diferencia en la inercia térmica y da pistas sobre la variación en las propiedades de la superficie de las diferentes regiones del cuerpo», dijo Reuter.
Usar observaciones térmicas para aprender más sobre la composición física de un objeto distante no es una idea completamente nueva. Por ejemplo, archivo Misión Osiris Rex Las observaciones térmicas del asteroide Bennu se han realizado previamente en diferentes ángulos de iluminación del Sol, Detectando rocas en el asteroide Tan débil que se puede aplastar con la mano.
Esta misión le dio una idea al equipo científico de TIRS: «Me di cuenta de que un eclipse lunar total llevaría la superficie lunar de completamente iluminada a casi completamente oscura en solo unas pocas horas y nos permitiría obtener mediciones similares de las propiedades térmicas lunares», dijo Reuter. . Las mediciones, si se analizan en el contexto del material lunar traído por los astronautas a la Tierra, podrían ayudar a los científicos a sacar conclusiones más concretas sobre las relaciones entre las observaciones térmicas y la composición física de las superficies distantes.
Matthew Montanaro, del equipo científico de TIRS, explicó que las observaciones de nuestros vecinos rocosos más cercanos no fueron del todo claras. Los satélites Landsat están diseñados para observar la Tierra, lo que significa que todo, desde su movimiento orbital alrededor del planeta hasta la calibración de sus sensores, está orientado a obtener imágenes de la Tierra. Pero una vez al mes, el Equipo de Operaciones de Vuelo (operado por el USGS) ordena a los satélites que giren hacia la superficie fija e invariable de la luna con fines de calibración.
El 16 de mayo, los operadores de la misión sometieron a Landsat 8 y 9 a un procedimiento similar, ajustándolo para lograr una vista del eclipse según lo solicitado por el equipo científico de TIRS. La solicitud especial incluyó trabajo adicional por parte de los equipos de planificación de misión, dinámica de vuelo y operaciones de vuelo en el USGS y la NASA, quienes definieron las cadenas de comando del satélite, practicaron maniobras en un simulador y verificaron que no se sacrificaran datos terrestres clave.
“Landsat tiene un gran grupo de personas detrás de escena que hace que los observatorios funcionen sin problemas, incluso cuando tratamos de hacerles una solicitud especial como esta”, dijo Montanaro.
Observatorio de la Tierra de la NASA por Josué Stevensutilizando datos Landsat de USGS y Matthew Montanaro/GSFC/RIT. Imágenes visuales (imágenes Nikon DSLR) por Matthew Montanaro/GSFC/RIT. Historia de kathryn hansen.
