La Luna

Calderas volcánicas en Rima Hyginus

La región de Hyginus se encuentra en Mare Vaporum, al SE de Mare Imbrium. El propio cráter Hyginus se encuentra en la unión de las dos ramas de rima Hyginus. Cada rama es casi rectilínea y entre ellas forman un marcado ángulo. A diferencia de otros surcos y valles, Rima Hyginus es de trazado geenral rectilíneo, no sinuoso, y tiene una sección en forma de U, con fondos frecuentemente planos y fuertes taludes laterales.

El cráter Hyginus tiene un diámetro de 9km, una profundidad de unos 840 m, sus paredes son de pendiente generosa, el borde del cráter no se eleva sobre la llanura y su fondo es plano con numerosas domos. En la pared norte hay un segundo cráter coalescente con Hyginus pero de menor profundidad (unos 520m) y su borde tampoco es elevado. Entre ambos definen un volumen de algo más de 60km3.

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El manto de piroclastos de Hyginus

El área que rodea al cráter Hyginus es marcadamente oscura y destaca sobre los matriales más claros del entorno. Wilhelms, en la memoria de la hoja geológica de este cuadrante (USGS I-548 Mare Vaporum, 1968) interpreta esta mancha oscura como posibles basaltos (material de mar) del grupo Procellarum. Sin embargo, a los materiales que rodean esta mancha oscura, especialmente al norte de rima Hyginus, Wilhelms sí les atribuía un caracter parcialmente piroclástico. Recientemente, estudios de radar concluyen que esa mancha oscura corresponde con un manto de piroclastos de grano fino y potencias medias de 10m. Como el manto de piroclastos se extiende hasta casi 30km desde el centro de la caldera, y con esa potencia media de 10m, su volumen se calcula en unos 10km3.

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Graben

Un graben o fosa tectónica es una larga depresión en forma de trinchera, en la que los flancos se corresponden con sendas fallas entre las cuales el terreno se ha hundido por efecto de fuerzas de distensión que separan los terrenos situados a ambos lados del graben. Los graben lunares suelen recibir el nombre latino de “rima" (plural rimae).

graben
Bloque diagrama de un graben lunar. La textura procede de una imagen LROC (NASA) de Rima Hyginus, justo al este del cráter Hyginus.
Gráfico por P. Dominguez.

La mayor parte los graben lunares son tectónicos, sin embargo, la presencia de procesos volcánicos asociados a algunos de ellos sugiere que algunos graben pudieran tener su origen en procesos diferentes, por ejemplo por intrusiónes igneas como diques. Los diques son formaciones ígneas intrusivas de forma tabular, que como una pared, rellenan fisuras o las crean. En ocasiones los diques alcanzan la superficie creando un vulcanismo fisural como el que rellenó gran parte de las grandes cuencas de impacto lunares creando los mares basálticos o con fenómenos más puntuales.

Dique

La presencia de piroclastos con origen en un graben indica que con seguridad en el seno del graben hay un dique. Un dique es una estructura ignea intrusiva de forma laminar. No es más que una fisura rellena de magma y gases que puede propagarse, de manera que el magma avanza entre los cuerpos rocosos.

Además, la estructura del cráter Hyginus así como la estructura de la veintena de cráteres asociados en el fondo de rima Hyginus sugieren un origen volcánico con una intrusión magmática cercana a la superficie. Estos cráteres no tienen los bordes elevados como sucede en los c´rateres de impacto sino que mantienen la misma elevación que el terreno circundante. Se piensa que Hyginus, con sus 9km de diámetro y el cráter coalescente con Hyginus (19) son calderas volcánicas y que el resto de la veintena de cráteres son cráteres de hundimiento. Las calderas de colapso se producen por desmoronamiento de los terrenos por vaciado del reservorio magmático que lo sustenta. la formación de calderas es un proceso catastrófico, por subsidencia, asociado a erupciones de larga duración.

Bajo rima Hyginus se ha propuesto la existencia de un dique de unos 240m de anchura y situado a unos 840m de la superficie (la misma profundidad del mismo cráter Hyginus).

Hyginus
Rima Hyginus. Se aprecia el manto de piroclastos en torno al cráter Hyginus.
Celestron C8 y cámara NexStar. Color realzado. 15 marzo 2008. P. Domínguez.

Rima Hyginus. Contrastan los fondos de los cráteres de hundimiento que presentan un alto albedo.
(Iluminación Luna 83%)

Historia geológica

Un dique de unos 240m de anchura se propaga hacia la superficie desde el manto. Según se aproxima hacia la superficie y desciende la presión, los gases se separan de la fase liquida formando una cavidad gaseosa con el ápice a unos 800m de la superficie. Esa cámara de gases tiene unos 100 m de altura. A esa profundidad, el dique se propaga lateralmente unos 100 km. En algunos puntos cercanos a la superficie, las lavas se extienden horizontalmente formando estructuras lenticulares de unos cientos de metros o kilómetros de diámetro (lacolitos) que elevarían el terreno. Estos domos serian extensos y de algo menos de 40m de altura. En Hyginus se piensa en la existencia de un sill o lámina intrusiva horizontal de unos 5 km de diámetro quue se propagaría aún más bajo Rima Hyginus. La presión de la cámara de gases abriría fisuras en el fondo del graben y comenzaría la erupción, primero gaseosa -fundamentalmente CO2- y después, cuando la fase espumosa del magma alcanzara la superficie, comenzaría la erupción de piroclastos que serían arrojados a una distancia de hasta 30km. Se calcula que la base de la fase espumosa se encontraría a una profundidad de 8 km. Los gases se expandirían hacia los extremos del dique. La caída de presión en el seno dique, así como la subsidencia general de la región cercana al cráter Hyginus produciría el colapso y la formación de las calderas de Hyginus y 19. Posteriormente se produciría el colapso de regiones más alejadas formando la alineación de cráteres de hundimiento presentes en el fondo del graben, especialmetne en la rama NW de rima Hyginus. En el fondo de la caldera de Hyginus continúa la salida de lavas que cubre su fondo y posteriormente, conforme aumenta la viscosidad de las lavas por la cristalización y bajada de temperatura, se formarían los últimos domos volcánicos en el fondo de la caldera.

Observación

Las paredes laterales del graben y de las calderas tiene un alto albedo que contrasta fuertemente con el bajo albedo del halo oscuro del manto de piroclastos. Esta característica hace que sea perfectamente visible en condiciones de luna llena. Los cráteres de hundimiento y las calderas se observan como una hilera de cícculos blancos destacando sobre un fondo más oscuro.

Por otro lado, cuando el sol arroja sombras, las estructuras en forma de valles y más con las fuertes inflexiones en las superficies de la cadena de cráteres de hundimiento hacen que el juego de claro-oscuros tengan un fuerte contraste sobre la uniformidad de la llanura donde se encuentra.

Origen del nombre

Hyginus
Gaius Julius Hyginus, astronomo romano de origen hispano. Autor de De Astronomia oPoeticon astronomicon. Figura de Thomas Muncker, 1674. La IAU dió su nombre al cráter Hyginus en 1935 y a Rima Hyginus en 1961

Datos técnicos

Imágenes monocromas de Rima Hyginus: Celestron C8, DMK31AF03.AS, Filtro Astronomik IR planet Pro 742.

Referencias

Wilson et al. (2011) An igneous origin for Rima Hyginus and Hyginus crater on the Moon. Describen la intrusión de una lámina de magma (dique) y la formación de las calderas.

Lena, R. y Phillips, J (2012) Selenology Today 27 March 2012. Describen los domos extensos producidos por los lacolitos.

Pike, R.J. (1976) Mapa geológico de la región de Rima Hyginus

Wilhelms, D.E. (1968) USGS, hoja geológica del cuadrante I-548 Mare Vaporum.

The Moon Wiki Rima Hyginus

The Moon Wiki Cráter Hyginus

IAU Cráter Hyginus

IAU rima Hyginus

7 de mayo de 2011, Patricio Domínguez Alonso