Un paso más cerca de entender la 'doble personalidad' de la Luna

El nuevo análisis, en efecto, confirma la suposición de que el interior del manto de la cara oculta de nuestro satélite es significativamente más frío que el de la cara visible. Y esta vez el hallazgo, recién publicado en 'Nature Geoscience', no viene de complejas simulaciones informáticas, sino de pruebas muy tangibles: los casi dos kg de roca basáltica de 2.800 millones de años de antigüedad recogidas en la cara oculta y traídos a la Tierra hace un año por la histórica misión china Chang'e 6. Podría decirse que la sonda ha proporcionado a los científicos las herramientas que necesitaban para entender, por fin, la 'doble personalidad' de la Luna.

La Luna llena que nos hechiza durante cualquier noche clara es como un lienzo brillante salpicado por manchas oscuras, bautizadas con el poético nombre de 'mares' pero que en realidad son extensas planicies de basalto formadas por antiguas erupciones volcánicas. Es una cara relativamente plana y con una corteza muy delgada.

La cara oculta, en cambio, es un mundo radicalmente distinto. Más montañosa, con una corteza sensiblemente más gruesa, y casi desprovista de esos 'mares' oscuros. Es un paisaje antiguo, severamente acribillado por cráteres, que nos recuerda a los primeros días convulsos del Sistema Solar.

Desde luego, hay algo que no encaja. Si la Luna se formó tras la colisión catastrófica de un protoplaneta del tamaño de Marte (bautizado como Theia) contra la Tierra, ¿Cómo es posible entonces que desarrollara una asimetría tan extrema? Ese es el gran misterio lunar que ha intrigado a los científicos durante más de medio siglo.

La respuesta, o parte de ella, se esconde, según el nuevo estudio, en un concepto que suena a jerga científica, pero que es la clave de todo: la asimétrica distribución de los elementos productores de calor.

El análisis de las muestras, en efecto, ha revelado que la lava de la que estos elementos se formaron cristalizó, en las profundidades de la cara oculta, a una temperatura de aproximadamente 1.100 grados centígrados. Este dato, al compararse con muestras similares de la cara vista de la Luna recuperadas por las misiones Apolo en la pasada década de 1970, muestra una diferencia que ronda los 100 grados. El hallazgo, por lo tanto, es una auténtica 'fotografía térmica' del pasado lunar y, en palabras del coautor, Yang Li, es «la primera evidencia utilizando muestras reales» de que la dicotomía lunar no es solo superficial, sino que penetra hasta las entrañas del satélite.

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El estudio de las rocas devueltas por la Chang'e 6 apunta directamente a una composición química desigual como causa principal de esta diferencia térmica. Y en el centro del debate están el Uranio, el Torio y el Potasio. Estos tres elementos no son famosos solo por su uso en la tecnología moderna, sino porque son radiactivos. Sus isótopos son inestables y se desintegran constantemente, liberando energía en forma de calor. Y aquí, en la Tierra, ese calor 'radiogénico' es el que mantiene caliente el manto y alimenta procesos geológicos como la tectónica de placas y el vulcanismo.

En la Luna, sin embargo, esos elementos tienden a agruparse en una mezcla particular conocida como KREEP (Potasio, K; Elementos de Tierras Raras, REE; y Fósforo, P). Los científicos esperaban que el KREEP, al ser incompatible con los cristales que se formaron a medida que el magma lunar original se fue endureciendo, se hubiera distribuido uniformemente. Pero no fue así. Por alguna razón, la gran mayoría de este material se aglomeró en el manto de la cara visible.

Ese calor adicional, concentrado en una sola cara del satélite, junto con el hecho de que la inclusión de KREEP también reduce la temperatura de fusión de la roca circundante (un detalle confirmado por otros estudios), explica por qué la cara visible fue un hervidero de actividad volcánica que dio origen a los vastos y oscuros mares de basalto, mientras que la cara oculta se enfrió mucho más rápido, manteniendo su corteza más gruesa e inalterada, como una reliquia geológica.

No cabe duda de que se trata de un importante paso adelante, pero no de la resolución del misterio. De hecho, y a pesar de que los datos de Chang'e 6 han servido para verificar el efecto (el lado oscuro es más frío), la pregunta fundamental sigue aún sin responder: ¿Qué pudo provocar que el KREEP solo se concentrara solo en la cara que mira hacia la Tierra? Existen, cómo no, varias hipótesis al respecto, aunque ninguna de ellas es definitiva.

La más aceptada es la 'Teoría del Chapoteo' (Sloshing). Tras la formación de la Luna por el impacto de Theia, el satélite no era más que una esfera de materiales fundidos o semi-fundidos. Pero si un segundo impacto gigantesco golpeó el lado oculto (o si el mismo impacto de Theia tuvo un efecto desigual), la energía sísmica liberada pudo haber provocado un fenómeno de 'chapoteo' o 'agitación' en el magma interior. Como el material KREEP era el menos denso y el último en cristalizar, habría sido empujado y concentrado por convección hacia el lado opuesto, es decir, hacia la cara vista.

Otra teoría fascinante sugiere que la Tierra tuvo una segunda luna, más pequeña, que se formó a partir del mismo disco de escombros tras la colisión con Theia. Esta segunda luna, de composición y temperatura diferentes, habría colisionado a baja velocidad con la Luna principal en sus inicios. El impacto, suave pero suficiente para la fusión, habría 'pavimentado' la cara oculta con la corteza más gruesa y fría de la segunda luna, mientras que el KREEP, que ya residía en la primera, se habría concentrado en la cara vista.

Sea cual sea el mecanismo exacto, lo cierto es que la asimetría de calor es real, y ha persistido a lo largo de 2.800 millones de años, moldeando la geología lunar de forma permanente. Por eso el análisis de las muestras de Chang'e 6, tomadas de una zona que representa una ventana al pasado más remoto, supone todo un triunfo de la investigación y la metodología científica. En esta ocasión, de hecho, los investigadores no solo dataron la roca mediante la medición de la desintegración del uranio en isótopos de plomo (una 'huella dactilar' química que actúa con la precisión de un reloj), sino que utilizaron sondas de electrones y de iones para determinar la composición y la temperatura de cristalización, comparando después estos datos con las rocas Apolo.

El resultado fue algo que hasta hace poco se antojaba como imposible: confirmar un proceso de evolución planetaria no simétrico y auto-amplificado que se detuvo hace miles de millones de años.

Con todo, el trabajo está aún lejos de terminar, y los investigadores ya están trabajando en la siguiente fase de la investigación: obtener una respuesta definitiva sobre la temperatura actual del manto lunar en ambos lados. Aunque la diferencia de calor probablemente persiste, la Luna, desde aquel cataclismo inicial, no ha dejado de enfriarse.

Al final, este hallazgo no solo nos da una respuesta sobre la Luna, sino que proporciona un modelo de cómo se distribuyen los elementos pesados y cómo la desintegración radiactiva puede dictar el destino geológico de un mundo. Si la Luna, nuestro vecino más cercano, mantiene un secreto tan profundo bajo su doble cara, ¿qué enigmas no estarán esperando ser desvelados en los miles de millones de exoplanetas que hoy sabemos que pueblan el Universo?