La Luna desvela sus últimos secretos

Desde que la misión soviética Lunik 24 regresara de la Luna con unos gramos de tierra y rocas en 1976, no había vuelto ningún artefacto humano al satélite (salvo las sondas estrelladas adrede). Las numerosas misiones que han seguido a las Lunik y las Apolo estadounidenses han estudiado el astro orbitando a su alrededor. Sin embargo, China se empeñó en regresar a la Luna con un vehículo no tripulado. Ahora, el estudio de sus datos desvela la existencia de nuevos tipos de rocas que arrojan luz sobre su historia geológica.

La misión Chang'e-3 (CE-3) alunizó en diciembre de 2013 al norte del Mare Imbrium, una de las enormes manchas oscuras de la Luna que se pueden ver a simple vista desde la Tierra. Ninguna de las misiones del programa Apolo o Lunik había llegado tan al norte. El módulo chino desplegó el vehículo lunar Yutu, que tenía previsto recorrer la superficie del satélite durante tres meses. Al final solo estuvo operativo durante 32 días, recorriendo apenas 114 metros. Pero no se trataba de ir deprisa sino de ser concienzudos: el sofisticado instrumental que transportaba pudo analizar el suelo lunar y comprobar que es diferente del encontrado por estadounidenses y soviéticos en latitudes más ecuatoriales.

Los kilogramos que se trajeron las diferentes tripulaciones de las misiones Apolo y los gramos que recogieron las sondas Lunik de regolito y lecho rocoso lunares muestran que las rocas y polvos de la superficie del satélite están formados de elementos habituales en la Tierra, como magnesio, silicio, aluminio, hierro, potasio, calcio, titanio, cromo o níquel entre otros. CE-3 no ha encontrado un nuevo elemento químico en el cráter de Mare Imbrium, pero sí ha comprobado que los distintos elementos se combinan aquí de forma diferente de las otras zonas ya estudiadas. Y esa combinación puede ayudar a entender la historia aún oscura de la Luna.

La misión china Chang'e-3 puso un rover sobre la Luna a finales de 2013

"Hemos encontrado un nuevo tipo de basalto lunar que aparece extremadamente rico en óxido de hierro, óxido de calcio, una concentración intermedia de dióxido de titanio, modestas cantidades de óxido de aluminio y pobre en dióxido de silicio. Además, en cuanto a su mineralogía, presenta ferropiroxenos ricos en calcio y olivino rico en hierro", dice el investigador del Instituto de Ciencias Espaciales de la Universidad Shandong (Weihai, China) y principal autor del estudio Zongcheng Ling. "Estas características son únicas y no habían sido vistas en las rocas basálticas de las misiones Apolo o Lunik todas juntas", añade.

Esto lleva a los investigadores a sostener que: "Esta diversidad nos dice que la parte superior del manto de la Luna es mucho menos uniforme en composición que el de la Tierra", comenta el profesor de la Universidad Washington en St. Louis (EE UU) y coautor de la investigación, Bradley Jolliff. Este investigador forma parte del equipo formado por científicos chinos y estadounidenses para analizar los datos recabados por el rover Yutu. Jolliff añade que, "al correlacionar la composición química con la edad, podemos ver cómo fue el vulcanismo de la Luna a lo largo del tiempo".

Sobre el origen de la Luna hay varias teorías, la mejor apoyada en evidencias señala que un enorme cuerpo celeste, quizá del tamaño de Marte, colisionó con la Tierra, naciendo así la Luna. Al principio debió ser un cuerpo incandescente, casi fundido, que se fue enfriando mientras orbitaba alrededor de su planeta, con un núcleo, manto y corteza como las de la Tierra. En ese proceso, el calor y la energía liberados en el interior expulsaba grandes cantidades del manto intermedio. Aquellas erupciones y el impacto de asteroides y meteoritos son los responsables de la particular fisonomía de Luna.

La mayor parte de aquella lava cristalizó en rocas basálticas. El basalto se presenta Integrado por minerales como el olivino, la ilmenita, la augita o las plagioclasas en proporciones variables. La distinta proporción de minerales es la que permite, por ejemplo, diferenciar el basalto de la Tierra, más rico en olivino, del de la Luna, con mayor cantidad de ilmenita. Hilando aún más, se puede diferenciar según la relación exacta de elementos químicos presentes en cada mineral.

Así, el basalto recuperado por estadounidenses y soviéticos tiene o grandes concentraciones de titanio o, por el contrario, una baja concentración. No hay término medio. Sin embargo, la espectrometría por rayos X e infrarrojos que llevaba Yutu y que permiten determinar con gran exactitud la composición de cualquier material, indican que las rocas basálticas de la zona de alunizaje de CE-3 son muy diferentes, según explican los autores en Nature Communications.

La particular distribución de hierro y titanio en las rocas lunares, además de desterrar la idea de la superficie y el interior lunar como algo uniforme, permiten rastrear el papel del vulcanismo en su formación. Los minerales del magma cristalizan en un determinado orden, en función fundamentalmente de la temperatura de la lava, la presión y la densidad de los materiales fundidos. Según explican los investigadores, los primeros en hacerlo son minerales ricos en hiero y magnesio, como el olivino o los piroxenos. En una de las fases más tardías le toca el turno al titanio, que tiende a cristalizar en forma de ilmenita, cuando apenas queda el 5% del material aún fundido.

"La distribución variable de titanio en la superficie lunar sugiere que el interior de la Luna no era homogéneo. Aún estamos investigando como pudo ser. Posiblemente, hubiera grandes impactos durante la fase de magma que interfirieron en la formación del manto", apunta Jolliff. La futura misión Chang'e 5, que pretende ir a la Luna, recoger rocas lunares y regresar a la Tierra en 2017 quizá pueda responder esta y desvelar aún más secretos de la historia selenita.