Rocas tra¨ªdas por China muestran que la Luna mantuvo su vulcanismo hasta fechas m¨¢s recientes

Desde 1976, cuando la misi¨®n sovi¨¦tica Lunik 24 regresara de la Luna con unos gramos de tierra, nadie hab¨ªa ido al sat¨¦lite a por m¨¢s. Fueron los chinos, con su sonda Chang¡¯e-5, los que en diciembre del a?o pasado regresaron de all¨ª con unos dos kilos de material lunar. Ahora, la revista Science publica los resultados del estudio de dos de aquellas rocas. Son volc¨¢nicas, similares en composici¨®n a las de la Tierra, y han resultado ser mucho m¨¢s recientes de lo que se cre¨ªa. Y esto cambia la historia del astro vecino y tienen sus conexiones con la Tierra.

Las misiones Apolo de los Estados Unidos se trajeron casi 400 kilogramos entre tierra y rocas lunares. El an¨¢lisis de las primeras, como el pedrusco bautizado G¨¦nesis, permitieron fechar el origen de la Luna en hace unos 4.500 millones de a?os. Aunque con una composici¨®n variable, sus elementos constituyentes tambi¨¦n existen en la Tierra. Y la mayor¨ªa de ellas son de origen volc¨¢nico, de magma emergido por fisuras, cristalizado y enfriado hace mucho tiempo.

Todo ello sirvi¨® para reescribir la historia del sat¨¦lite, del que se pensaba que se hab¨ªa formado por acreci¨®n, acumulando part¨ªculas, como muchos otros cuerpos celestes. Pero, como dec¨ªa en este art¨ªculo de 2019 Rick Carlson, geoqu¨ªmico y director del departamento de magnetismo terrestre del Instituto Carnegie para la Ciencia, ¡°con las primeras muestras del Apolo 11, nos dimos cuenta de que la Luna se form¨® en caliente, posiblemente completamente fundida. Al enfriarse desde este estado inicial, gener¨® una gruesa corteza mediante la flotaci¨®n de cristales en un magma en enfriamiento¡±. Los estadounidenses estimaron que las rocas bas¨¢lticas tra¨ªdas a la Tierra se crearon hace unos 3.000 millones de a?os, tiempo en el que la fase caliente lunar dejo pas¨® a la actual era fr¨ªa, en la que un reducido n¨²cleo met¨¢lico y un manto t¨¦rmicamente muerto completan la estructura interna. Pero ahora investigadores chinos y estadounidenses han encontrado rocas volc¨¢nicas a¨²n m¨¢s j¨®venes.

Cient¨ªficos del Instituto de Geolog¨ªa de la Academia China de Ciencias Geol¨®gicas, han publicado en Science el an¨¢lisis petrogr¨¢fico y geoqu¨ªmico de dos de las peque?as rocas que la sonda espacial Chang¡¯e se trajo de la Luna. Lo primero que han descubierto es que cristalizaron en su estado s¨®lido hace 1.963 millones de a?os, 50 millones arriba o abajo. Eso supone que o la superficie de la Luna a¨²n estaba fundida, al menos parcialmente, o contaba con un manto t¨¦rmicamente activo unos 1.000 millones de a?os despu¨¦s de lo que se cre¨ªa.

El director del Centro McDonnell de Ciencias Espaciales de la Universidad Washington en San Luis (Estados Unidos) Brad Jolliff lleva una d¨¦cada colaborando con los cient¨ªficos de las misiones Chang¡¯e. Jolliff, coautor del presente estudio, recuerda que ¡°todas las rocas volc¨¢nicas recolectadas por las Apolo ten¨ªan m¨¢s de 3.000 millones de a?os¡±. Al mismo tiempo a?ade que ¡°todos los cr¨¢teres de impacto reciente fechados a partir del an¨¢lisis de estas muestras tienen menos de 1.000 millones de a?os¡±. As¨ª que, concluye, ¡°las muestras de Chang¡¯e-5 llenan un vac¨ªo cr¨ªtico¡±.

En efecto, para escribir la historia de la Luna, los cient¨ªficos se han apoyado en dos elementos: por un lado la edad de las rocas, que se estima por variaciones en determinados elementos radiactivos presentes en ellas, como los is¨®topos de plomo. El otro puntal de la cronolog¨ªa lunar son sus cr¨¢teres. En una versi¨®n sencilla de esta t¨¦cnica de dataci¨®n, cu¨¢ntos m¨¢s impactos tenga una zona determinada del sat¨¦lite, m¨¢s vieja debe de ser. De hecho, los responsables de la misi¨®n Chang¡¯e-5 eligieron una zona del norte del Oceanus Procellarum para el alunizaje al ser una de las que tienen menor densidad de cr¨¢teres, es decir, es m¨¢s reciente. Ahora, con las nuevas muestras podr¨¢n mejorar el conocimiento del pasado lunar.

El estudio tambi¨¦n detalla la composici¨®n de las dos rocas lunares. El mineral m¨¢s abundante es el piroxeno, seguido de la plagioclasa (algo parecido a los basaltos terrestres, pero con una mayor abundancia de ilmenita un ¨®xido de hierro y titanio) respecto a estos, algo normal en los basaltos lunares. En realidad, una roca no tan diferente de las lavas que se est¨¢n formando en la erupci¨®n de La Palma.

Pero estas dos piedrecitas de menos de cuatro mil¨ªmetros podr¨ªan arrojar luz tambi¨¦n sobre episodios a¨²n oscuros de la evoluci¨®n de la Tierra. En el planeta, la corteza terrestre flota sobre un manto m¨¢s o menos fluido. Aquella est¨¢ cuarteada en placas tect¨®nicas y es donde se encuentran, como las dorsales oce¨¢nicas o las zonas de subducci¨®n, en la que una placa se hunde bajo otra, por donde aflora el magma. Pero hay otros caminos por los que el manto libera calor y presi¨®n: los llamados puntos calientes (hot spots, en ingl¨¦s). Se trata de ¨¢reas de elevada actividad volc¨¢nica pero alejadas de dorsales y choques entre placas. Sobre ellos y debido a ellos, se han formado buena parte de las islas oce¨¢nicas: Haw¨¢i, Pascua, Azores o Canarias.

El catedr¨¢tico de petrolog¨ªa de la Universidad de Barcelona Domingo Gimeno ¡°Todo el mundo la daba por muerta desde el punto de vista t¨¦rmico 1.000 millones de a?os antes de estas rocas. Entonces, ?qu¨¦ pas¨® para que se reactivara 1.000 millones despu¨¦s¡± Los autores no dan la respuesta definitiva, pero es probable que se mantuvieran puntos calientes similares a los de la Tierra en zonas muy localizadas del manto, dando lugar a estas rocas volc¨¢nicas.

¡°Gracias a la tect¨®nica de placas puedes remontarte unos 1.000 millones de a?os atr¨¢s, pero llega un momento en que no tenemos evidencias de c¨®mo funcionaban las cosas aqu¨ª. En la Luna [donde no hay placas tect¨®nicas] tienes algo parecido a un hotspot que tiene 2.000 millones de a?os. Estos te da una idea de c¨®mo pod¨ªa ser el flujo de calor y materia hacia la corteza terrestre cuando est¨¢ a¨²n no funcionaba con la tect¨®nica de placas¡±, plantea Gimeno. Para ¨¦l, en su valoraci¨®n de esta investigaci¨®n, ¡°no es tanto lo que han encontrado, sino lo que los dem¨¢s van a ver [en estas rocas]como clave de lectura de una Tierra antigua de la que apenas conservamos evidencias¡±.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aqu¨ª para recibir nuestra newsletter semanal.