La Luna pudo formarse muy poco tiempo después que la Tierra

Aunque la Luna aún conserva muchos misterios, hay dos aspectos sobre su origen que parecen generalmente aceptados por los científicos: el satélite fue el resultado del choque entre la Tierra y un protoplaneta al que han llamado Theia. Es solo una hipótesis, pero varias pistas, como el hallazgo de material de otro planeta en el manto terrestre, la apuntalan. Lo otro en lo que hay relativo consenso es que aquel choque debió suceder algo antes de los 4.350 millones de años que tienen algunas de las rocas lunares que se trajeron las misiones Apolo. Sin embargo, un grupo de geofísicos sostiene que la historia fue diferente: la Luna se formó hasta 180 millones de años antes de lo pensado, poco después de la formación de la Tierra.

Lo que pasó hace 4.350 millones de años fue un evento de fusión de la Luna en formación. Esa fundición de sus materiales habría reseteado el proceso de cristalización, poniendo el reloj a cero y ofuscando la exacta datación de Selene. “Al principio, la Luna estaba cerca de la Tierra y su órbita solo se preocupaba por lo que hacía el planeta”, dice el geólogo especializado en la formación y evolución de los planetas de la Universidad de California, Santa Cruz, Francis Nimmo. “Pero la Luna se fue alejando lentamente de la Tierra y a medida que esto ocurría, la influencia del Sol en su órbita se hizo más importante”, explica Nimmo, primer autor de este nuevo trabajo publicado en Nature. En un momento dado se llegó a una especie de punto de equilibrio conocido como transición del plano de Laplace (en honor al astrónomo francés) ocurre cuando la influencia del globo terráqueo y la estrella se igualan. “En ese punto, la órbita de la Luna se altera (no se vuelve circular) y se produce un calentamiento por marea”, detalla.

Ese es el evento que sucedió y que habría complicado la datación de la formación de la Luna. De carácter global, con temperaturas que pudieron superar los 1.200 grados, el calentamiento por marea ocurre cuando un cuerpo pequeño (la Luna) orbita alrededor de un cuerpo más grande (la Tierra). “Si la órbita no es completamente circular, la distancia entre ambos cambia y, por lo tanto, la gravedad, con lo que el satélite experimenta cambios”, explica Nimmo. “El resultado es que la Luna se comprime y se estira por la gravedad cambiante de la Tierra, calentándose como una pelota de goma cuando la comprimimos y la estiramos”.

Tras el impacto con Theia, tanto esta como la Tierra se desintegraron y fundieron. Parte del material expulsado se fue agrupando hasta formar una protoluna aún en estado magmático. Este océano de magma lunar se fue cristalizando mientras se enfriaba siguiendo unos procesos químicos bien conocidos. De entonces serían las rocas lunares traídas a los laboratorios de la NASA. Pero lo que defienden Nimmo y sus colegas es aquel evento de calentamiento por marea sucedido cuando el satélite ajustaba su órbita volvió a fundir buena parte de las rocas, alterando la composición isotópica (un isótopo, versión de un mismo elemento químico pero con diferente número de neutrones) que permitía datarlas.

Partiendo de modelos de evolución térmica, los autores postulan que esta explicación indicaría que la formación de la Luna se produjo entre hace 4.430 y 4.530 millones, en el límite superior de las estimaciones de edad anteriores. De ser acertada la última cifra, supondría que el satélite se formó unos pocos millones de años después de la formación de su planeta. Los investigadores también afirman que el evento de fusión explicaría por qué hay menos huellas de los primeros impactos lunares que le dan ese aspecto de haber pasado la varicela, ya que se habrían borrado durante un evento de calentamiento.

El catedrático de petrología y geoquímica de la Universidad de Barcelona, Domingo Gimeno, dice que “la principal contribución petrológica y geocronológica de este modelo sería explicar por qué existen cristales de zircón (aunque sean poquitos, por lo que sabemos) más antiguos que las rocas de la superficie de la Luna que los contienen, y para eso se apuntan a la hipótesis de la (re)fusión lunar, que no lo sería solo de la superficie, sino también del manto”. El problema de esto es, recuerda Gimeno, es que “es un ejercicio intelectual”. No hay nuevas pruebas ni nuevos materiales, como los traídos por la misión china Chang’e-5, que permitieron averiguar que la Luna mantuvo su vulcanismo hasta tiempos mucho más recientes de lo que se creía.

Para la subdirectora del Instituto de Astrofísica de Canarias, Eva Villaver, la propuesta de Nimmo y sus colegas “es una hipótesis teórica que haría que encajen todos los datos observacionales: que el calentamiento por fuerzas de marea causado por un tipo de resonancia específico podría explicar la evidencia acerca de la edad de la luna”. Y no es tan teórico. Ío, una de las lunas de Júpiter, como sucedía con la Luna en el pasado, está muy cerca de su enorme planeta y es el satélite con mayor actividad sísmica del sistema solar. Como dice Nimmo, “se cree que, actualmente, está parcialmente derretida por dentro como resultado del calentamiento de las mareas”. La Luna del pasado pudo parecerse a la Ío del presente.