Un primer vistazo a las rocas de la cara oculta de la Luna crea un misterio volcánico

Las primeras muestras del lado oculto de la luna contienen signos de una sorprendente actividad volcánica cerca del polo sur lunar.

Dos análisis separados de rocas lunares traídas a la Tierra por la nave espacial Chang'e-6 de China muestran que las rocas se formaron a partir de magma enfriado relativamente recientemente, hace aproximadamente 2.800 millones de años, según artículos publicados el 15 de noviembre en Science y Nature. Las mediciones pueden ayudar a resolver el misterio de por qué el lado oculto de la luna es tan diferente del lado visible, pero también plantean nuevas preguntas sobre la historia del vulcanismo lunar.

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Las dos caras de la luna son como la noche y el día, con diferentes topografías, composiciones químicas, densidad de cráteres y evidencia de vulcanismo. Enormes piscinas solidificadas de lava llamadas mares cubren casi un tercio del lado visible. Pero solo aproximadamente el 2 por ciento del lado oculto muestra signos de lava fluente.

“La enigmática asimetría entre el lado visible y el lado oculto de la luna ... es un enigma sin resolver de larga data”, escriben los geoquímicos Qiu-Li Li de la Academia China de Ciencias en Beijing y sus colegas en Nature.

Hasta hace poco, todas las rocas que los humanos habían traído de la luna eran del lado visible. Las muestras de las misiones Apolo y Luna en la década de 1960 y 1970 sugerían que la luna fue más activa volcánicamente hace aproximadamente 4 mil millones de años y que se había enfriado en su mayoría hacia hace aproximadamente 3 mil millones de años. Las rocas de la misión china Chang'e-5 mostraron un vulcanismo más reciente, alrededor de hace 2 mil millones de años.

Pero la historia volcánica del lado oculto era un completo misterio, hasta que la misión Chang'e-6 de China regresó con las primeras muestras jamás recogidas de la región en junio. La nave espacial regresó a la Tierra con casi dos kilogramos de suelo lunar de la Cuenca South Pole-Aitken, el cráter más antiguo y grande y la fuente de la mayoría del material volcánico en el lado oculto de la luna.

“Imagina tener muestras de roca de quizás 10 ubicaciones en América del Norte, y eso es todo lo que sabes sobre la Tierra”, dice el científico planetario Stephen Elardo de la Universidad de Florida en Gainesville, que no estuvo involucrado en los nuevos trabajos. “Entonces, de repente, obtienes tus primeras rocas de Sudáfrica o Australia. Ahora puedes tener eso como otro punto de datos para aprender sobre todo el planeta. Básicamente, eso es lo que significa esto para la luna.”

Dos grupos examinaron las rocas utilizando la datación radiométrica, una técnica para estimar la edad de un objeto a partir de las cantidades relativas de ciertos elementos radioactivos que contiene.

El geoquímico Le Zhang de la Academia China de Ciencias en Guangzhou y sus colegas estudiaron 35 fragmentos de roca volcánica llamada basalto, y encontraron que sus edades se concentraban alrededor de 2.830 millones de años, informan los investigadores en Science. Li y colegas examinaron 108 fragmentos de basalto y encontraron edades similares: 2.807 millones de años, informa el equipo en Nature.

“Eso es más joven de lo que hubiera anticipado para esa región de la luna por mucho”, dice Elardo.

Eso se debe a otra característica que ambos grupos encontraron en las muestras. Las rocas carecen de elementos productores de calor como potasio, elementos de tierras raras (como uranio y torio) y fósforo, conocidos colectivamente como KREEP. En el lado visible, la descomposición de los elementos KREEP podría mantener lo suficientemente caliente el manto lunar como para mantener el vulcanismo hasta hace aproximadamente 2 mil millones de años. Pero sin esos elementos, no está claro cómo el lado oculto se mantuvo derretido durante tanto tiempo, dice Elardo.

Los resultados sugieren un vulcanismo de larga duración, también. El equipo de Li encontró una roca en particular que se destacaba: un fragmento rico en aluminio que data de hace 4.200 millones de años. La única roca lunar conocida que es más antigua es un meteorito cuyo punto de origen en la luna es desconocido. Junto con las muestras más jóvenes, las rocas implican que el vulcanismo del lado oculto abarcó al menos 1.400 millones de años.

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Dadas las diferencias conocidas entre los hemisferios de la luna, no es sorprendente que las primeras muestras del lado oculto se vean tan diferentes que las del lado visible, dice Ryan Zeigler, curador de muestras de Apolo en el Centro Espacial Johnson en Houston. Pero los datos siguen siendo emocionantes.

“Creo que esto es solo el primer paso”, dice Zeigler. “Creo que van a aplicar más técnicas a estas partículas con más tiempo. Y creo que pueden surgir cosas más sorprendentes.”