La Luna se volvió del revés cuando era joven

Hace unos 4.500 millones de aos, un pequeo planeta se estrell contra la joven Tierra, arrojando roca fundida al espacio. Lentamente, los escombros se fusionaron, se enfriaron y solidificaron, formando nuestra Luna. Este escenario de cmo surgi el satlite de la Tierra es en el que coinciden en gran medida la mayora de los cientficos. Pero los detalles de cmo sucedi exactamente eso son ms bien una novela de aventuras en la que eliges tu propia, segn investigadores del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona (Estados Unidos) que publicaron un artculo en Nature Geoscience. Los hallazgos ofrecen informacin importante sobre la evolucin del interior lunar y, potencialmente, de planetas como la Tierra o Marte.

La mayor parte de lo que se sabe sobre el origen de laLunaproviene de anlisis de muestras de rocas, recolectadas por los astronautas del Apolo hace ms de 50 aos, combinadas con modelos tericos. Las muestras de rocas de lava basltica tradasdel satlitemostraron concentraciones sorprendentemente altas de titanio.

Observaciones satelitales posteriores descubrieron que estas rocas volcnicas ricas en titanio se encuentran principalmente en la cara visible de laLuna, pero cmo y por qu llegaron all sigue siendo un misterio, hasta ahora.

Debido a que laLunase form rpida y caliente, probablemente estuvo cubierta por un ocano global de magma. A medida que la roca fundida se enfri y solidific gradualmente, form el manto lunar y la corteza brillante que vemos cuando miramos lalunallena por la noche. Pero en lo ms profundo de la superficie, la jovenlunaestaba tremendamente fuera de equilibrio. Los modelos sugieren que los ltimos restos del ocano de magma cristalizaron en minerales densos, incluida la ilmenita, un mineral que contiene titanio y hierro.

Debido a que estos minerales pesados son ms densos que el manto que se encuentra debajo, crean una inestabilidad gravitacional, y se esperara que esta capa se hundiera ms profundamente en el interior de laluna, expone Weigang Liang, quien dirigi la investigacin como parte de su trabajo doctoral en LPL.

De alguna manera, en los milenios siguientes, ese material denso se hundi en el interior, se mezcl con el manto, se derriti y regres a la superficie como flujos de lava ricos en titanio que vemos hoy en la superficie. Nuestralunaliteralmente se volvi del revs, apunta el coautor y profesor asociado del LPL, Jeff Andrews-Hanna.

De hecho, lo que se ha observado ahora es que lasuperficie del satlite es qumicamente asimtrica y la nueva evidencia sugiere que esto se debe a que el manto de la Luna se volte cuando era un astro an joven. Lo que estaba encima del satlite de la Tierra pas debajo; lo que haba debajo sali a la luz.

Pero ha habido poca evidencia fsica que arroje luz sobre la secuencia exacta de eventos durante esta fase crtica de la historia lunar, y hay mucho desacuerdo en los detalles de lo que sucedi, literalmente, agrega Weigang Liang.

Este material se hundi a medida que se formaba poco a poco, o todo a la vez despus de que lalunase haba solidificado por completo? Se hundi globalmente en el interior y luego se elev en el lado cercano, o migr hacia el lado cercano y luego se hundi? Se hundi en una masa grande o en varias masas ms pequeas?

Para responder a estas cuestiones, los autores compararon simulaciones de una capa rica en ilmenita que se hunde con un conjunto de anomalas de gravedad lineal detectadas por la misin GRAIL de la NASA, cuyas dos naves espaciales orbitaron laLunaentre 2011 y 2012, midiendo pequeas variaciones en su atraccin gravitacional. Estas anomalas lineales rodean una vasta regin oscura de la cara visible de laLunacubierta por flujos volcnicos conocidos como mare (en latn, mar).

Los autores, segn describe Europa Press, descubrieron que las firmas de gravedad medidas por la misin GRAIL son consistentes con las simulaciones de la capa de ilmenita, y que el campo de gravedad puede usarse para mapear la distribucin de los restos de ilmenita que quedaron despus del hundimiento de la mayor parte de la capa densa.

Nuestros anlisis muestran que los modelos y los datos cuentan una historia notablemente consistente, relata Liang. Los materiales de ilmenita migraron hacia el lado cercano y se hundieron en el interior en cascadas en forma de lminas, dejando atrs un vestigio que causa anomalas en el campo de gravedad de laluna, como lo ve GRIAL.

Las observaciones del equipo tambin limitan el momento de este evento: las anomalas de gravedad lineal son interrumpidas por las cuencas de impacto ms grandes y antiguas en el lado cercano y, por lo tanto, debieron haberse formado antes. Con base en estas relaciones transversales, los autores sugieren que la capa rica en ilmenita se hundi antes de hace 4.220 millones de aos, lo que es consistente con su contribucin al vulcanismo posterior observado en la superficie lunar.

El anlisis de estas variaciones en el campo gravitacional de laLunapermiti echar un vistazo bajo la superficie de laLunay ver lo que hay debajo. Si bien la deteccin de anomalas de la gravedad lunar proporciona evidencia del hundimiento de una capa densa en el interior de lalunay permite una estimacin ms precisa de cmo y cundo ocurri este evento, lo que vemos en la superficie de lalunaagrega an ms intriga a la historia, segn el equipo de investigacin.

LaLunaest fundamentalmente desequilibrada en todos los aspectos, aade Andrews-Hanna, explicando que la cara visible que mira a la Tierra, y particularmente la regin oscura conocida como regin Oceanus Procellarum, tiene una elevacin ms baja, tiene una corteza ms delgada y est cubierta en gran parte por fluye lava y tiene altas concentraciones de elementos tpicamente raros como titanio y torio. El otro lado difiere en cada uno de estos aspectos.

De alguna manera, se cree que el vuelco del manto lunar est relacionado con la estructura nica y la historia de la regin Procellarum del lado cercano. Pero los detalles de ese cambio han sido motivo de considerable debate entre los cientficos.

Nuestro trabajo conecta los puntos entre la evidencia geofsica de la estructura interior de lalunay los modelos informticos de su evolucin, puntualiza Liang.

Por primera vez tenemos evidencia fsica que nos muestra lo que estaba sucediendo en el interior de lalunadurante esta etapa crtica de su evolucin, y eso es realmente emocionante, dijo Andrews-Hanna. Resulta que la historia ms temprana de lalunaest escrita debajo de la superficie, y simplemente fue necesaria la combinacin correcta de modelos y datos para revelar esa historia, concluye.