Hace aproximadamente 4.500 millones de años, un acontecimiento catastrófico marcó el destino de nuestro sistema solar: un pequeño planeta colisionó con la joven Tierra, esparciendo por el espacio rocas fundidas que acabaron fusionándose, enfriándose y solidificándose para formar la Luna, nuestro satélite natural.
A pesar de su aparente simplicidad geológica en comparación con la Tierra, con su núcleo, manto y corteza, la Luna sigue encerrando muchos misterios. Y estudiarla no ha sido tarea fácil, dejando abiertas preguntas sobre la formación de sus rocas. Sin embargo, por fin estamos obteniendo una visión global de su historia, y los últimos avances han aclarado algunos de los enigmas sobre la formación de las rocas lunares y el desarrollo de su manto.
Ahora, investigaciones recientes han validado teorías previas sobre la constitución del manto lunar y han afinado la línea de tiempo de este evento crucial. Además, se ha desentrañado la razón detrás de las diferencias químicas entre las caras visible e invisible de la Luna, sugiriendo que, en su juventud, el manto lunar experimentó un vuelco, intercambiando las posiciones de sus capas superiores e inferiores.
Este descubrimiento proviene del trabajo de Weigang Liang, Adrien Broquet y Jeff Andrews-Hanna, del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, quienes publicaron sus hallazgos en Nature Geoscience. Su estudio no solo ilumina aspectos de la evolución lunar, sino que también podría tener implicaciones para entender la historia interna de planetas como la Tierra o Marte.
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Según informa la Universidad de Arizona, nuestra comprensión actual de la génesis lunar se basa en gran medida en el análisis de muestras de rocas recogidas por las misiones Apolo, que se han examinado junto con modelos teóricos. Inesperadamente, estas muestras han demostrado que las rocas basálticas de la Luna poseen altos niveles de titanio. Observaciones posteriores más detalladas confirmaron que estas rocas están principalmente en el hemisferio visible de la Luna, lo que presenta un misterio que ha intrigado a los investigadores hasta hoy.
La corteza primitiva era más pesada que el manto líquido que había debajo
La teoría estándar de la formación de la corteza lunar propone que estas rocas, ricas en ilmenita (que contienen titanio y hierro), se formaron a partir del mar de magma que envolvía a la Luna tras su creación. El peso de la ilmenita en la corteza primitiva excedía al del manto líquido subyacente, lo que representaba una configuración inestable destinada a cambiar. Como resultado, las rocas que contenían ilmenita descendieron en un proceso denominado vuelco global del manto, alterando significativamente la estructura interna de la Luna.
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"Nuestra Luna se invirtió literalmente", afirma en un comunicado Andrews-Hanna, de la Universidad de Arizona. "Pero ha habido pocas pruebas físicas para arrojar luz sobre la secuencia exacta de los acontecimientos durante esta fase crítica de la historia lunar, y hay un gran desacuerdo en los detalles de lo que se hundió, literalmente", agrega.
Utilizar el campo gravitatorio lunar para trazar la distribución de la ilmenita
Utilizando el campo gravitacional lunar, los investigadores lograron mapear la distribución de la ilmenita después del vuelco, gracias a los datos recogidos por el satélite GRAIL de la NASA en 2011.
"Nuestros análisis indican una historia coherente entre modelos y datos", mencionó Liang, destacando cómo los residuos de ilmenita se acumularon en la cara cercana lunar, creando anomalías gravitacionales detectadas por GRAIL.
Esta investigación estima que la capa rica en ilmenita se formó hace más de 4.220 millones de años, jugando un papel crucial en el vulcanismo lunar posterior. Los hallazgos no solo enriquecen nuestra comprensión de la Luna, sino que también abren nuevas interrogantes sobre su evolución.
"La Luna es fundamentalmente asimétrica en todos los sentidos", explicó Andrews-Hanna, resaltando la importancia de estas pruebas físicas para entender la fase crítica en la evolución lunar. "Resulta que la historia más antigua de la Luna está escrita bajo la superficie", continuó, "y solo hizo falta la combinación adecuada de modelos y datos para desvelar esa historia".
