Desde que la sonda soviética Luna 3 fotografió la cara oculta de la Luna en 1959, los científicos saben que nuestro satélite tiene dos caras muy distintas. La que vemos desde la Tierra está cubierta de grandes manchas oscuras de lava; la oculta, casi no tiene. Un equipo de la Universidad de Nanjing ha analizado por primera vez rocas de la corteza traídas de la cara oculta y propone una explicación: el calor de las mareas de la Tierra empujó la corteza hacia la cara oculta cuando la Luna todavía era en buena parte un océano de roca fundida.
La diferencia entre las dos caras va más allá de las manchas. Según las medidas de la misión GRAIL de la NASA, la corteza de la cara oculta es mucho más gruesa. Y en la cara visible se concentra el llamado KREEP, un material rico en potasio (K), tierras raras (REE) y fósforo (P), además de torio y titanio, que fue lo último en solidificarse del océano de magma. Durante décadas se han propuesto varias causas, desde un choque gigante o una segunda luna que se fundió con la nuestra hasta corrientes desiguales en el interior, pero ninguna ha convencido a todos. El problema era que solo había muestras de la cara visible: las del Apolo, las de las Luna soviéticas y las de la china Chang’e-5.
Eso cambió con la Chang’e-6. La misión china despegó el 3 de mayo de 2024, se posó el 2 de junio en el cráter Apolo, dentro de la gigantesca cuenca Polo Sur-Aitken, y el 25 de junio devolvió a la Tierra 1,935.3 gramos de suelo lunar: las primeras muestras de la cara oculta de la historia. Los primeros estudios, publicados en Science y Nature, fecharon sus basaltos y mostraron que el manto de esa zona es muy seco. El nuevo trabajo se centra en otra pregunta: por qué las dos caras son distintas.
El estudio, dirigido por Hejiu Hui, de la Universidad de Nanjing, se publicó en línea en julio en la revista National Science Review, y la editorial Science China Press lo ha difundido esta semana. El equipo analizó 37 fragmentos de roca de las tierras altas y 10 de basalto, todos de una misma porción de suelo de la Chang’e-6, y los comparó con rocas del Apolo, de la Chang’e-5 y con un meteorito lunar.
Claves del estudio
- La corteza de la cara oculta es más rica en magnesio. En las anortositas, la roca clara que forma la corteza primitiva, el índice de magnesio de la Chang’e-6 va de 61 a 74, con una mediana de 66.4, frente a 63.0 en las del Apolo. La diferencia es estadísticamente significativa y coincide con lo que ya se veía desde órbita.
- Y casi no tiene KREEP. Las rocas de la llamada suite magnésica de la Chang’e-6 tienen concentraciones de tierras raras muy bajas y una proporción de torio a samario menor que sus equivalentes del Apolo. En cambio, su índice de magnesio es igual en las dos caras (una mediana de 78.0).
- El manto, en cambio, se parece. Los basaltos de la Chang’e-6, de unos 2,812 millones de años, salen de una fuente del manto parecida a la de los basaltos de bajo titanio del Apolo. Para los autores, la gran diferencia está en la corteza, no en el interior, aunque lo consideran una conclusión provisional.
- La explicación: mareas y un océano de magma que se mueve de lado. El océano de magma empezó a cristalizar de forma uniforme. Unos 20 millones de años después de formarse la Luna, la Tierra la frenó hasta dejarle siempre la misma cara hacia nosotros. Desde entonces, las mareas calentaron más la cara visible, y esa diferencia de temperatura puso en marcha una corriente lateral que pudo durar unos 200 millones de años.
- Qué arrastró esa corriente. La corteza rica en magnesio se acumuló en la cara oculta, que quedó más gruesa. El líquido residual, con el KREEP, el titanio y el torio, se quedó en la cara visible, donde después alimentó las grandes erupciones de lava. Los autores sugieren que ese flujo pudo dar incluso su forma alargada a la cuenca Polo Sur-Aitken.
Por qué importa
Es la primera vez que una explicación de las dos caras de la Luna se apoya en rocas de las dos caras, y no solo en modelos por computadora y en datos tomados desde órbita. El trabajo combina dos ideas que hasta ahora se planteaban por separado, la convección en el océano de magma y el calentamiento de marea, y le da a la segunda una prueba química. Además, encaja con lo que ya habían encontrado los primeros estudios de la Chang’e-6: un manto más frío y seco bajo la cara oculta.
Los propios autores marcan los límites: todos los fragmentos salen de una sola porción de suelo de un solo punto de la Luna, y no se sabe si representan a toda la cara oculta. Tampoco descartan del todo que los impactos hayan alterado las rocas, ni que la falta de KREEP tenga otro origen. Hay otros equipos que defienden explicaciones distintas, así que la pregunta seguirá abierta hasta que lleguen más muestras. Cada nueva misión que traiga rocas de otros puntos de la cara oculta servirá para ponerla a prueba.
Datos contrastados con el artículo en National Science Review (acceso abierto) y, para la misión, con la Administración Espacial Nacional China y Xinhua. Portada: cara oculta de la Luna, mosaico de la cámara LROC de la sonda LRO, NASA/Goddard/Arizona State University (dominio público, con texto).
Fuente: ScienceDaily, «Scientists may have finally solved the mystery of the Moon’s two faces»