Una pista más sobre el origen de la luna


La humanidad ha mantenido una fascinación perdurable con la luna. Sin embargo, no fue hasta la época de Galileo que los científicos realmente comenzaron a estudiarlo. A lo largo de casi cinco siglos, los investigadores propusieron numerosas teorías muy debatidas sobre cómo se formó la luna. Ahora, geoquímicos, cosmoquímicos y petrólogos de ETH Zurich arrojan nueva luz sobre la historia del origen de la luna.

Sección delgada de la muestra de la NASA, LAP 02436, Lunar Mare Basalt que contiene gases nobles autóctonos. Tipo de imagen: microscopía óptica, luz polarizada cruzada. Crédito: ETH Zúrich / Patrizia Will


En un estudio recién publicado en la revista Science Advances, el equipo de investigación reporta hallazgos que muestran que la luna heredó los gases nobles autóctonos de helio y neón del manto de la Tierra. El descubrimiento se suma a las ya fuertes limitaciones de la teoría del impacto gigante actualmente favorecida que plantea la hipótesis de que la luna se formó por una colisión masiva entre la Tierra y otro cuerpo celeste.

Meteoritos de la luna a la Antártida

Durante su investigación doctoral en ETH Zurich, Patrizia Will analizó seis muestras de meteoritos lunares de una colección antártica, obtenidas de la NASA. Los meteoritos consisten en roca basáltica que se formó cuando el magma brotó del interior de la luna y se enfrió rápidamente. Permanecieron cubiertos por capas de basalto adicionales después de su formación, que protegían a la roca de los rayos cósmicos y, en particular, del viento solar. El proceso de enfriamiento resultó en la formación de partículas de vidrio lunar entre los otros minerales que se encuentran en el magma. Will y el equipo descubrieron que las partículas de vidrio retienen las huellas dactilares químicas (firmas isotópicas) de los gases solares: helio y neón del interior de la luna. Sus hallazgos respaldan firmemente que la luna heredó los gases nobles autóctonos de la Tierra. «Encontrar gases solares, por primera vez, en materiales basálticos de la luna que no están relacionados con ninguna exposición en la superficie lunar fue un resultado muy emocionante», dice Will.

Sin la protección de una atmósfera, los asteroides golpean continuamente la superficie de la luna. Probablemente se necesitó un impacto de alta energía para expulsar los meteoritos de las capas intermedias del flujo de lava similar a las vastas llanuras conocidas como Lunar Mare. Finalmente, los fragmentos de roca llegaron a la Tierra en forma de meteoritos. Muchas de estas muestras de meteoritos se recogen en los desiertos del norte de África o, en este caso, en el «desierto frío» de la Antártida, donde son más fáciles de detectar en el paisaje.

En el Laboratorio de gases nobles de la ETH de Zúrich se encuentra un espectrómetro de masas de gases nobles de última generación llamado «Tom Dooley», que se canta en la melodía de Grateful Dead con el mismo nombre. El instrumento recibió su nombre cuando los investigadores anteriores, en un momento, suspendieron el equipo altamente sensible del techo del laboratorio para evitar la interferencia de las vibraciones de la vida cotidiana. Usando el instrumento Tom Dooley, el equipo de investigación pudo medir partículas de vidrio submilimétricas de los meteoritos y descartar el viento solar como la fuente de los gases detectados. El helio y el neón que detectaron estaban en una abundancia mucho mayor de lo esperado.

Sección delgada de la muestra de la NASA, LAP 02436, Lunar Mare Basalt que contiene gases nobles autóctonos. Tipo de imagen: microscopía óptica, luz polarizada plana. Crédito: ETH Zúrich / Patrizia Will

El Tom Dooley es tan sensible que es, de hecho, el único instrumento en el mundo capaz de detectar concentraciones tan mínimas de helio y neón. Se utilizó para detectar estos gases nobles en los granos del meteorito Murchison de 7.000 millones de años, la materia sólida más antigua conocida hasta la fecha.

Buscando los orígenes de la vida

Saber dónde mirar dentro de la vasta colección de la NASA de unos 70.000 meteoritos aprobados representa un gran paso adelante. «Estoy firmemente convencido de que habrá una carrera para estudiar gases nobles pesados ​​e isótopos en materiales meteoríticos», dice el profesor Henner Busemann de ETH Zurich, experto en el campo de la geoquímica de gases nobles extraterrestres. Anticipa que los investigadores buscarán gases nobles como el xenón y el criptón, que son más difíciles de identificar. También buscarán otros elementos volátiles como hidrógeno o halógenos en los meteoritos lunares.

Busemann dice: «Si bien tales gases no son necesarios para la vida, sería interesante saber cómo algunos de estos gases nobles sobrevivieron a la formación brutal y violenta de la luna. Tal conocimiento podría ayudar a los científicos en geoquímica y geofísica a crear nuevos modelos que muestren de manera más general, cómo estos elementos más volátiles pueden sobrevivir a la formación de planetas, en nuestro sistema solar y más allá».

Con información de Phys.org

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