Aún no está claro qué impulsó el vulcanismo «reciente» que dio origen a las rocas de la Luna recogidas por la sonda china Chang’e 5.

Hasta hace poco, la investigación del geocronólogo Li Xian-Hua se centraba en las rocas fundidas de la Tierra. Pero en diciembre de 2020, cuando una sonda espacial china trajo a la Tierra las primeras rocas lunares extraídas por su país, la investigación de Li dio un giro. «Soy una persona nueva, estudiando rocas extraterrestres», comenta Li, que trabaja en el Instituto de Geología y Geofísica (IGG) de la Academia China de las Ciencias, en Pekín.

Li es uno de los planetólogos chinos que han tenido la oportunidad de estudiar por primera vez rocas lunares. Las muestras, recogidas por la sonda Chang’e 5, son las primeras que llegan a la Tierra desde las misiones Apolo de la NASA y Luna de la Unión Soviética, hace más de 40 años. Ahora las están examinando para entender mejor la evolución de nuestro satélite.

Esos trabajos están comenzando a arrojar resultados emocionantes. En los últimos seis meses se han publicado media docena de artículos sobre las muestras de Chang’e 5. Y la semana pasada, en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria celebrada en Houston, se presentaron en torno a una docena de estudios durante una sesión sobre las misiones lunares de China.

«Están participando muchos jóvenes investigadores chinos», señala Clive Neal, geocientífico de la Universidad de Notre Dame que ha trabajado en las muestras de Chang’e 5 junto a colaboradores de China. Varios estudiantes e investigadores posdoctorales presentaron trabajos sobre las muestras lunares en la conferencia de Houston, añade. Según Neal, las rocas resultan emocionantes porque «abren una ventana a una era muy distinta del magmatismo lunar», en comparación con las muestras obtenidas con anterioridad.

Rocas más jóvenes

La misión Chang’e 5 recogió 1,7 kilogramos de un material volcánico llamado basalto en el océano de las Tormentas, una vasta llanura de lava situada en la parte norte de la Luna. La ubicación se eligió, en parte, porque podía contener material volcánico más joven que las regiones visitadas por las misiones Luna y Apolo. Los científicos esperaban que un terreno más joven proporcionara información sobre el momento en que la Luna comenzó a enfriarse, pero aún presentaba actividad volcánica.

El pasado julio, la Administración Nacional Espacial de China entregó los primeros especímenes a científicos de todo el país. Se distribuyeron unos 17,5 gramos de polvo de grano fino y roca sólida a 31 proyectos científicos, seleccionados de entre 85 solicitudes. Después se han producido varias convocatorias más para trabajar con las muestras lunares.

Los investigadores se lanzaron a fechar las rocas lunares. El 7 de octubre, un equipo notificó una edad de 1960 millones de años (57 millones de años arriba o abajo) para los basaltos. Menos de 2 semanas después, otro grupo en el que trabajaba a Li corroboró esas fechas, al estimar la edad en 2000 millones de años (más menos 4 millones de años).

Los resultados confirmaron que la Luna todavía presentaba actividad volcánica casi mil millones de años después de que esa actividad alcanzara su punto máximo, de acuerdo con las rocas de las misiones Apolo. Pero averiguar qué impulsó ese vulcanismo no ha resultado sencillo.

Una de las principales teorías, basada en observaciones satelitales, vinculaba el vulcanismo al calor producido por los elementos radiactivos presentes en el manto lunar, como el potasio y el torio. Pero cuando otro equipo del IGG examinó los basaltos lunares, determinó que las altas concentraciones de estos elementos no eran la causa.

Otra posibilidad era que el manto contuviera suficiente agua para reducir la temperatura a la que se derriten los materiales y facilitar la erupción del magma. Pero el planetólogo del IGG Lin Yangting y sus colaboradores descubrieron que las rocas lunares probablemente provenían de un magma relativamente seco.

En busca de una explicación

La cuestión de la fuente de calor del volcán ha desconcertado a los científicos. «No tengo respuesta», admite Lin, que anteriormente estudió meteoritos hallados en la Tierra.

«Es un enorme problema científico», opina Weibiao Hsu, geoquímico planetario del Observatorio de la Montaña Púrpura de Nankín, porque revela cuánto nos queda por aprender sobre la evolución de la Luna.

Hsu, que recibió dos lascas de basalto, se pregunta si un examen más detallado de esas rocas podría revelar que en realidad provienen de una fuente rica en elementos radiactivos, porque el reciente estudio de Lin y sus colaboradores se realizó en muestras de suelo que contenían muchos materiales. Hsu ha descubierto que las rocas contienen mucho titanio, lo que sugiere que provienen de las profundidades del manto.

«Estamos explorando todas las posibilidades», asegura Ming Tang, geoquímico de la Universidad de Pekín, quien recibió dos pequeños granos de roca basáltica y los analizará para comprender mejor la presión y temperatura a las que se formaron. Las muestras constituyen una novedad para Tang, que antes estudiaba el magma de los volcanes de la Tierra. «Es una buena oportunidad para mí y para muchos otros científicos chinos interesados en ampliar su campo de investigación», valora Tang.

Por ahora, abundan las teorías sobre la fuente de calor de la Luna. Hsu opina que muchos grupos tratarán de resolver el misterio y comprender mejor otros aspectos de nuestro satélite. Desde la llegada de las muestras de la sonda Chang’e 5, Hsu ha visto como muchos investigadores se unían al campo. Este año, su laboratorio ha recibido más solicitudes de estudiantes que querían cursar su programa de doctorado de las que podían aceptar. «Es algo que nunca había pasado».

Y Lin cree que se implicarán aún más científicos. En el próximo decenio, China tiene pensado enviar una misión de retorno de muestras al polo sur de la Luna y otra a Marte.

«Hace veinte o treinta años, esto no era más que un sueño», concluye Li. «Y ahora se ha hecho realidad».

Smriti Mallapaty/Nature News

Artículo original traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group.

Referencias: «Age and composition of young basalts on the Moon, measured from samples returned by Chang’e-5», Xiaochao Che et al. en Science, vol. 374, págs. 887-890, 7 de octubre de 2021; «A dry lunar mantle reservoir for young mare basalts of Chang’e-5», Sen Hu et al. en Nature, vol. 600, págs. 49–53, 2 de diciembre de 2021; «Two-billion-year-old volcanism on the Moon from Chang’e-5 basalts», Qiu-Li Li et al. en Nature, vol. 600, págs. 54–58, 2 de diciembre de 2021; «Non-KREEP origin for Chang’e-5 basalts in the Procellarum KREEP Terrane», Heng-Ci Tian et al. en Nature, vol. 600, págs. 59–63, 2 de diciembre de 2021.

Fuente: INVESTIGACIÓN Y CIENCIA