Una misión china descubre un mineral desconocido en la Luna

La humanidad tiene varias colecciones de este polvo lunar llegadas a la Tierra procedentes de varias misiones, sobre todo estadounidenses y de la antigua URSS. Sin embargo, en 2021 -más de medio siglo después de la última misión similar, la soviética Luna 24-, China se erigió como la tercera potencia espacial capaz de traer material de nuestro satélite gracias a la misión Chang'e-5, que recuperó un total de 1,73 kilogramos de regolito de Oceanus Procellarum (traducido como Océano de las Tormentas). Ahora, tres años después, China desvela su contenido: entre los restos se encontraba una desconcertante combinación de minerales de sílice y un nuevo material nunca visto y bautizado como Changesite-(Y). Los resultados acaban de publicarse en la revista 'Matter and Radiation at Extremes'.

Los investigadores de la Academia de Ciencias de China compararon la composición del material obtenido por la misión con otras muestras de regolito lunar y marciano. Examinaron las posibles causas y orígenes de la composición única de la muestra lunar.

Los asteroides y cometas chocan con la luna a velocidades extremas, provocando metamorfismo de impacto (choque) en las rocas lunares. Este cambio de temperatura y presión ocurre rápidamente y tiene características distintivas, incluida la formación de polimorfos de sílice como stishovita y seifertita, que son químicamente idénticos al cuarzo pero tienen estructuras cristalinas diferentes. Pero encontrar este tipo de material entre las muestras, no es algo común.

«Aunque la superficie lunar está cubierta por decenas de miles de cráteres de impacto, los minerales de alta presión son poco comunes en las muestras lunares», explica Wei Du, autor del estudio. «Una de las posibles explicaciones de esto es que la mayoría de los minerales a alta presión son inestables a altas temperaturas. Por lo tanto, los que se formaron durante el impacto podrían haber experimentado un proceso retrógrado». Es decir, que las altas temperaturas también podrían haber revertido la transformación del regolito y de ahí que no sean tan comunes.

Las muestras guardaban aún más sorpresas: un fragmento de este mineral recuperado contenía tanto stishovita como seifertita, minerales que teóricamente solo coexisten a presiones mucho más altas que las que aparentemente experimentó la muestra. Los autores determinaron que la seifertita existe como fase entre la stishovita y un tercer polimorfo de sílice, llamado α-cristobalita, que también está presente en los restos. «En otras palabras, la seifertita podría formarse a partir de α-cristobalita durante el proceso de compresión, y parte de la muestra se podría transformar en stishovita durante el proceso posterior de aumento de temperatura», señala Du.

El trabajo de los investigadores no se quedó en el análisis de los minerales, sino que también buscaron conocer qué objeto había provocado esa muestra al impactar contra la superficie de la Luna. Así, calcularon la presión máxima y la duración de la colisión, y combinaron los datos con modelos de ondas de choque. Así, descubrieron que el cráter resultante habría tenido entre 3 y 32 kilómetros de ancho, dependiendo del ángulo de impacto.

Después buscaron posibles cráteres 'madre' de los que pudieron salir los minerales de la muestra. Así, encontraron a cinco posibles candidatos, entre ellos el joven cráter Aristarchus, el más joven de ellos y uno de los más famosos, debido a que es tan brillante que puede ser observado a simple vista (se encuentra en la zona noroeste del hemisferio sur de la cara visible de la Luna). Debido a que la seifertita y la stishovita se alteran fácilmente con el metamorfismo térmico, los autores indican que que el fragmento de sílice probablemente se originó a partir de la colisión que formó dicho y famoso cráter.