El vehículo Yutu de la misión china Chang'e-3 ha encontrado rocas volcánicas en la Luna distintas a las que recogieron las misiones Apolo de EEUU y Luna de la Unión Soviética durante la década de los 70. Los resultados revelan la presencia de un tipo desconocido de basalto lunar con concentraciones intermedias de titanio, además de ofrecer nuevas pistas sobre el periodo en que se produjo el vulcanismo en nuestro satélite.
La misión no tripulada Chang'e-3 (nombre de la diosa china de la Luna) aterrizó en 2013 en la parte norte de Mare Imbrium, una de los cuencas de impacto más representativas del satélite y visibles desde la Tierra. Se caracteriza por estar llena de la lava que un día circuló por la superficie lunar.
El lander o ‘aterrizador’ de esta misión del Programa Chino de Exploración Lunar se posó sobre una suave llanura de basalto y soltó el rover Yuto para estudiar el entorno. Lo hizo junto a un cráter de impacto relativamente reciente (ahora nombrado oficialmente Zi Wei) donde se ha excavado el lecho de roca por debajo del regolito, la capa superficial del suelo lunar formado por roca fragmentada.
De esta forma se han facilitado los análisis in situ del rover. Desde que acabó el programa Apolo, la exploración lunar estadounidense se ha llevado a cabo principalmente desde orbitadores. Pero los sensores de los satélites detectan solo el regolito, que suele presentar mezcla de materiales y es difícil de interpretar.
Sin embargo, Chang'e-3 aterrizó en un flujo de lava relativamente joven, con una capa de regolito delgada y sin mezclar con restos de otras zonas. Se parecía mucho a la composición de la roca de fondo volcánico subyacente. Esta característica hizo que el lugar de aterrizaje fuera una ubicación ideal para comparar con la información que ofrecen los orbitadores.
"Tenemos un terreno bien caracterizado, así que viendo estas mismas señales desde la órbita en otros lugares, sabremos que esos otros sitios probablemente tienen basaltos similares", señala Bradley L. Jolliff, investigador de la Universidad de Washington en San Luis (EE UU) y coautor del trabajo.
Los basaltos del lugar de aterrizaje de Chang'e-3 han resultado ser diferentes a cualquiera de los recogidos por las misiones de retorno de muestras de la misiones Apolo estadounidense (1969-1972) y Luna rusa (1970-1976). Estas muestrearon basaltos de la época de máximo vulcanismo que se produjo hace entre 3.000 y 4.000 millones de años, pero la misión china se ha posado donde los flujos de lava eran más 'jóvenes', de hace unos 3.000 mil millones de años o un poco menos.
Las misiones Apolo y Luna trajeron unos basaltos con alto contenido de titanio, o bien bajo o muy bajo, pero faltaban los valores intermedios. Pero ahora las mediciones de un espectrómetro de rayos X de partículas alfa y un generador de imágenes hiperespectralesen el infrarrojo cercano del rover Yutu indicaron que los basaltos de la zona por donde se mueve eran diferentes.
"Presentan concentraciones intermedias en titanio, además de ser ricos en hierro”, destaca Zongcheng Ling, profesor en la Facultad de Ciencia Espacial y Física de la Universidad de Shandong en Weihai (China) y primer autor del artículo, que se publica esta semana en la revista Nature Communications.
Titanio para comprender el vulcanismo lunar
El titanio es especialmente útil para mapear y comprender la historia del vulcanismo en la Luna, ya que varía bastante en su concentración, desde menos de un 1 % de dióxido de titanio (TiO2) hasta superar el 15 %.
Esta variación, junto a la información que proporcionan varios minerales presentes en las muestras (ilmenita y olivino rico en hierro) ayudan a los científicos a conocer la historia del manto y cómo se fue solidificando el magma en la Luna.
"La diversidad nos dice que el manto superior de la Luna es mucho menos uniforme en composición que el de la Tierra", expluica Jolliff, que concluye: "Correlacionando la química con la edad, podemos ver cómo el vulcanismo lunar ha ido cambiando a lo largo del tiempo".
Los científicos piensan que la Luna se creó hace unos 4.500 millones de años por la colisión de un cuerpo del tamaño de Marte contra la Tierra, alejándose como un cuerpo fundido o semifundido mientras enfriaba su corteza, manto y núcleo. La acumulación de calor por la desintegración de elementos radiactivos en su interior volvió luego a fundir el manto, que entró en erupción hacia la superficie unos 500 millones de años después de la formación de la Luna.
Se cree que este satélite nació de la colisión entre la Tierra primitiva y un protoplaneta del tamaño de Marte. Este episodio, según un nuevo estudio, se habría producido hace incluso unos 4.510 millones de años, lo que la haría más vieja de lo que se pensaba.
El hallazgo de este sistema binario, denominado D9, demuestra que algunas estrellas pueden sobrevivir temporalmente incluso bajo condiciones extremas y que los agujeros negros no son tan destructivos como pensábamos. Los autores del estudio señalan que el descubrimiento podría revolucionar nuestra comprensión sobre la formación estelar en entornos de gravedad extrema.
