La ley de Newton de la gravitación universal admite una fórmula muy simple, siempre que se suponga que todos los objetos del universo tienen concentrada la masa en un solo punto. Si los objetos están muy alejados, podemos sentar esa hipótesis; pero cuanto más cerca estén unos de otros, tanto más habremos de tener en cuenta que su masa está, en realidad, distribuida por todo el cuerpo.
Con todo, el tratamiento sigue siendo muy sencillo, siempre que, primero, el objeto sea una esfera perfecta, y, segundo, su densidad sea radialmente simétrica.
Al decir que la densidad es «radialmente simétrica» debemos entender que si el objeto es muy denso en el centro y cada vez menos hacia la superficie, la manera en que la densidad decrece es exactamente la misma cualquiera que sea la dirección en que nos movamos a partir del centro. Da igual que haya cambios bruscos de densidad, siempre que esos cambios sean exactamente iguales en todas las direcciones a partir del centro.
Los objetos astronómicos más o menos grandes cumplen aproximadamente esos requisitos. Por lo general, son de forma casi esférica y su densidad exhibe una simetría casi radial. Claro está que cuando se trata de objetos muy próximos entre sí hay que contar con pequeñas desviaciones. Al estudiar los efectos gravitatorios entre la Luna y la Tierra hay que tener en cuenta que la Tierra no es una esfera perfecta, sino que presenta un abultamiento en el ecuador. El exceso de materia en el abultamiento produce un diminuto efecto gravitatorio que requiere especial atención.
Durante los años sesenta, los Estados Unidos pusieron en órbita alrededor de la Luna varios vehículos espaciales (los «Lunar Orbíters»). Conociendo como conocían el tamaño y la forma de la Luna con todo detalle, los expertos en cohetes estaban seguros de poder calcular con toda exactitud el tiempo que tardarían los vehículos en circundar el satélite. Pero cuál no sería su sorpresa cuando comprobaron que los vehículos se movían un poquitín demasiado aprisa en ciertas partes de la órbita.
Se observaron las órbitas con todo detalle y resultó que los vehículos se aceleraban ligeramente al pasar sobre los grandes mares lunares, que son regiones llanas con pocos cráteres. Esto sólo se podía deber a que la densidad de la Luna no tuviese una simetría perfectamente radial. En dichos mares tenía que haber una concentración adicional de masa que producía efectos gravitatorios no tenidos en cuenta. Los astrónomos empezaron a hablar de «concentraciones de masa» o, en forma abreviada, «mascones».
¿Qué son estas concentraciones de masa?
Dos son las teorías propuestas. Algunos astrónomos piensan que los mares lunares son cráteres supergigantes producidos por la colisión de meteoritos gigantescos con la Luna. Estos meteoritos puede que se enterraran bajo la superficie de los mares y que aún estén allí. Quizá estén compuestos de hierro en su mayor parte y sean, por tanto, mucho más densos que la superficie normal de la Luna. Constituirían, pues, una concentración de masa anormalmente alta.
Otra teoría es que, a lo largo de la historia de la Luna, los mares lunares fuesen realmente mares de agua. Antes de que el agua se evaporase al espacio, se habrían depositado densos sedimentos, explicando así ese exceso de masa.
Las futuras exploraciones de la superficie lunar deberían determinar cuál de esas teorías es la correcta (o si no lo es ninguna de las dos), lo cual podría a su vez revelarnos mucho más acerca de la historia de la Luna (y también de la Tierra).
Referencia: 100 Preguntas Básicas sobre la Ciencia, © 1973 by Isaac Asimov
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