La Luna se solidificó hace 4430 millones de años.

Ilustración de un artista de cómo podría haber sido la luna parcialmente fundida. Ilustración cortesía del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA.

¿Cuál es la historia de la historia temprana de nuestra Luna? A pesar de todo lo que sabemos sobre nuestro satélite natural más cercano, los científicos aún están tratando de averiguar algunos detalles de su historia. Nuevas mediciones de rocas recolectadas durante las misiones Apolo muestran que se solidificó hace unos 4.430 millones de años. Resulta que esa es la época en la que la Tierra se convirtió en un mundo habitable.

El científico de la Universidad de Chicago Nicolas Dauphas y un equipo de investigadores realizaron las mediciones. Observaron diferentes proporciones de elementos dentro de las rocas lunares. Proporcionan una ventana a las épocas tempranas de la Luna. Comenzó como una masa completamente fundida después de una colisión entre dos cuerpos del sistema solar primitivo.

A medida que se enfrió y cristalizó, la protoluna fundida se separó en capas. Finalmente, aproximadamente el 99% del océano de magma lunar se había solidificado. El resto era un líquido residual único llamado KREEP. Ese acrónimo representa los elementos potasio (K), elementos de tierras raras (REE) y fósforo (P).

Dauphas y su equipo analizaron este KREEP y descubrieron que se formó unos 140 millones de años después del nacimiento del Sistema Solar. Está en las rocas de Apolo y los científicos esperan encontrarlo en muestras de la cuenca Aitken del Polo Sur. Esta es la región que los astronautas de Artemis explorarán eventualmente. Si el análisis lo confirma allí, entonces indica una distribución uniforme de esta capa de KREEP en toda la superficie lunar.

Comprender la historia de KREEP en la Luna

Las pistas sobre el «período de enfriamiento» final de la Luna se encuentran en un elemento de tierras raras ligeramente radiactivo llamado «lutecio». Con el tiempo, se desintegra para convertirse en hafnio. En el Sistema Solar primitivo, todas las rocas tenían aproximadamente la misma cantidad de lutecio. Su proceso de desintegración ayuda a determinar la edad de las rocas donde existe.

Sin embargo, la solidificación de la Luna y la posterior formación de depósitos de KREEP no dieron como resultado una gran cantidad de lutecio en comparación con otras rocas creadas al mismo tiempo. Los científicos querían medir las proporciones de lutecio y hafnio en las rocas lunares y compararlas con las de otros cuerpos formados en la misma época, como los meteoritos. Eso les permitiría calcular con mayor precisión el momento en que se formó el KREEP en la Luna.

Analizaron pequeñas muestras de rocas lunares y observaron la proporción de hafnio en circones lunares incrustados. A través de ese análisis, descubrieron que las edades de las rocas son consistentes con la formación en un depósito rico en KREEP. Esas edades son consistentes con la formación de depósitos de KREEP unos 140 millones de años después del nacimiento del sistema solar, o hace unos 4.430 millones de años. “Nos llevó años desarrollar estas técnicas, pero obtuvimos una respuesta muy precisa para una pregunta que ha sido controvertida durante mucho tiempo”, dijo Dauphas.

Poniendo a KREEP en perspectiva

Curiosamente, los resultados del equipo mostraron que la cristalización del océano de magma lunar ocurrió mientras los embriones planetarios y planetesimales sobrantes bombardeaban la Luna. Esos objetos fueron las “semillas” del nacimiento de los planetas y la Luna, que comenzó después de que el Sol se fusionara hace unos 4.600 millones de años. Lo que quedó de la formación de los planetas continuó golpeando a los planetas ya formados.

La formación de la Luna comenzó unos 60 millones de años después de que naciera el propio sistema solar. El evento más probable fue la colisión de un mundo del tamaño de Marte llamado Theia con la Tierra infantil. Eso envió escombros fundidos al espacio y comenzaron a fusionarse para formar la Luna. “Debemos imaginar una gran bola de magma flotando en el espacio alrededor de la Tierra”, dijo Dauphas. Poco después, esa bola comenzó a enfriarse. Ese proceso finalmente resultó en la formación de las capas lunares KREEP.

El estudio de la descomposición del lutecio en hafnio en muestras de esas rocas KREEP es un gran paso adelante en la comprensión de la época más antigua de la historia lunar. Más muestras de rocas traídas de la cuenca Aitken del Polo Sur ayudarán a llenar los espacios en blanco restantes y ayudarán a los investigadores a aclarar la cronología tanto del enfriamiento de la roca lunar como de la posterior creación de depósitos de rocas como los basaltos del mare. Esas capas de roca se crearon cuando los impactadores chocaron contra la superficie lunar, generando flujos de lava que llenaron las cuencas de impacto.

El mare se formó como resultado de impactos posteriores en la historia temprana de la Luna, unos 240 millones de años después del nacimiento de la formación del Sistema Solar. Esos impactos estimularon flujos de lava que cubrieron menos del 20 por ciento de la superficie lunar y envolvieron las superficies más antiguas.

El tiempo lo es todo

Fijar la datación del enfriamiento lunar no solo nos informa sobre la historia de la Luna, sino que ayuda a los científicos a comprender la evolución de la Tierra. Esto se debe a que el impacto que formó la Luna probablemente también fue el último impacto importante en la Tierra. Bien podría marcar el momento en que la Tierra haya comenzado su transformación hacia un mundo estable, lo que constituye un paso importante hacia la evolución hacia un lugar propicio para la vida.

“Este hallazgo coincide perfectamente con otras evidencias: es un gran punto de partida mientras nos preparamos para obtener más información sobre la Luna gracias a las misiones Chang’e y Artemis”, afirmó Dauphas. “Tenemos otras preguntas que esperan respuesta”.

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