La Luna estuvo una vez cubierta por un océano de magma: nuevos datos apoyan la teoría
Hace unos 4.500 millones de años, un protoplaneta del tamaño de Marte, conocido como Theia, tuvo un día muy malo. Su órbita lo puso en rumbo de colisión con otro protoplaneta más grande, y los dos chocaron con tanta fuerza que Theia quedó prácticamente destruida. Para ser justos, al otro protoplaneta no le fue mucho mejor: la fuerza del impacto arrojó una enorme cantidad de su volumen al espacio. Parte de este material cayó en forma de lluvia sobre la superficie, mientras que el resto se mezcló con los restos de Theia y finalmente se fusionó en un solo satélite: nuestra luna.
Este escenario representa nuestro Mejor comprensión de cómo se formó la luna. nuevo papel publicado el 21 de agosto en Naturaleza El estudio aporta nuevas pruebas que respaldan esta teoría, pero también plantea interrogantes sobre los detalles de los modelos que hemos construido para simular la colisión. El artículo se basa en datos recopilados por el Misión Chandrayaan-3cuyo rover Pragyan recogió las primeras muestras de regolito de una región de alta latitud de la luna.
Como explica Santosh Vadawale, el autor principal del artículo, Ciencia popularUn aspecto clave de la teoría es la “hipótesis del océano de magma lunar”. La energía liberada por el impacto cataclísmico “ [have] derritió los pocos cientos de kilómetros exteriores de la luna”. Esto habría significado que la luna recién formada estaba completamente cubierta de magma: un océano de magma global, tan caliente y profundo que tardó al menos decenas de millones de años en enfriarse y solidificarse en roca.
Si la superficie de la Luna fue líquida durante millones de años, esperaríamos que minerales relativamente ligeros hubieran flotado hasta la superficie, mientras que los más pesados se habrían hundido hasta el fondo (pensemos en cómo una mezcla de petróleo y agua acabará separándose, y el petróleo flotará para asentarse sobre el agua). Vadawale dice que, en términos geológicos, esperaríamos que la superficie de la Luna estuviera compuesta en gran parte de minerales llamados anortositas: “Una predicción clave de la hipótesis del océano de magma lunar es la presencia de una corteza en gran parte anortosítica”.
Esta predicción fue puesta a prueba por primera vez por las misiones Apolo, cuyas muestras descubrieron que la superficie de la luna era de hecho en gran parte anortosítico. Desde entonces, varios otro Las misiones han tomado muestras de regiones ecuatoriales y de latitudes medias, pero hasta la llegada de Chandrayaan-3, las regiones más cercanas a los polos habían permanecido inexploradas.
“Las regiones de latitudes altas… han sufrido una mayor formación de cráteres por impacto debido a su mayor edad”, explica Vadawale. “Esto hace que sea difícil identificar zonas de aterrizaje seguras de tamaño suficiente, lo que probablemente fue la razón por la que la mayoría de los impactos [early] Los aterrizajes se produjeron en regiones relativamente seguras del Mare. Sin embargo, la importancia de aterrizar más cerca de los polos se conoce desde hace bastante tiempo y… el número de intentos de aterrizaje en latitudes altas ha ido aumentando”.
Vadawale afirma que Chandrayaan-3 representa el primer aterrizaje totalmente exitoso en una región de este tipo. Su éxito permitió el despliegue de un vehículo explorador que tomó muestras del suelo cercano, lo que permitió a los investigadores examinar su composición y compararla con la de las zonas más bajas. Vadawale dice que la composición del terreno fue en gran medida la esperada: “El regolito en esta región es predominantemente… similar a las regiones de tierras altas ecuatoriales. Esto proporciona más respaldo a la hipótesis del océano de magma lunar”.
Sin embargo, una sorpresa fue la presencia de una cantidad relativamente grande de olivino, un mineral relativamente pesado a base de magnesio. Vadawale explica que el hallazgo de este mineral no es algo extraordinario en sí mismo: “Si bien los primeros modelos de LMO sugerían una corteza compuesta de anortosita pura, la evolución posterior del modelo sugiere que la corteza… [contain] Algunas cantidades de minerales que contienen magnesio y hierro. [like] olivino y piroxeno”. Estos minerales pesados también podrían ser expulsados de debajo de la superficie por grandes impactos de meteoritos, y el lugar de aterrizaje de Chandrayaan-3 está cerca de la cuenca Aitken del Polo Sur, una inmensa cuenca que es el cráter de impacto más grande, antiguo y profundo de la luna.
Así que no fue la presencia de olivino lo que resultó inesperado, sino la cantidad de olivino presente lo que resultó sorprendente, y específicamente la proporción de olivino con respecto a otro mineral pesado basado en magnesio llamado piroxeno. Otras muestras contenían más piroxeno que olivino; las muestras tomadas por Pragyan, sin embargo, tenían más olivino que piroxeno. Como señala el artículo, “Este es un hallazgo nuevo y contradice otros suelos de tierras altas lunares (del depósito de muestras recuperadas y meteoritos lunares)”.
¿Por qué? Nadie lo sabe todavía, pero es posible que sea muy importante, ya que tiene el potencial de refinar aún más los modelos de cómo se formó exactamente la luna. “La explicación de que hay un poco más de olivino que de piroxeno”, dice Vadawale, “es un hallazgo muy significativo, ya que tiene el potencial de limitar diferentes modelos de LMO”. Sin embargo, advierte que no hay que sacar conclusiones apresuradas: “Solo se puede llegar a detalles más específicos basándose en modelos adicionales”.