China’s Chang’s 5 cápsula de retorno con muestras de la luna se ve después de aterrizar en Mongolia Interior, China, el 17 de diciembre de 2020.(Crédito de la imagen: CASC)
Volcanes han entrado en erupción en la superficie lunar en un lapso de tiempo geológicamente reciente, y la Luna podría seguir siendo volcánicamente activa hoy en día, de acuerdo con pequeñas cuentas de vidrio en la suciedad lunar traídas de vuelta a la Tierra por la misión china Chang’e 5 de retorno de muestras en diciembre de 2020. El descubrimiento podría poner patas arriba lo que creíamos saber sobre la evolución de la Luna.
Sabemos que la Luna tuvo vulcanismo en un pasado lejano, porque podemos ver las pruebas literalmente por toda la cara de nuestro vecino más cercano: las marcas oscuras del famoso «hombre en la Luna» son marias lunares, que son vastas llanuras volcánicas que datan de hace entre 3.000 y 3.800 millones de años. Se cree que ésta fue la última vez que la Luna tuvo actividad volcánica.
Pero, sorprendentemente, Chang’e 5 trajo a casa pruebas de que la luna ha experimentado erupciones volcánicas mucho más recientemente – hace sólo 123 millones de años, más o menos una incertidumbre de 15 millones de años.
Eso sigue pareciendo mucho tiempo en términos humanos, pero geológicamente hablando fue ayer mismo. Significa que la Luna pudo haber sido volcánicamente activa toda su vida, y podría seguir siéndolo hoy.
Las pruebas del volcanismo reciente proceden de tres minúsculas cuentas de vidrio, sólo tres de las 3.000 de la muestra de Chang’e 5. Un equipo dirigido por Bi-Wen Wang y Qian Zhang, del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia China de las Ciencias en Pekín, buscó cuidadosamente estas agujas en un pajar entre los 1,7 gramos de polvo lunar recuperados por Chang’e 5. Las cuentas de vidrio, de entre 20 y 400 milímetros de grosor, son muy pequeñas. Las perlas de vidrio, de entre 20 y 400 micras de tamaño, pueden formarse por la violenta furia del impacto de un asteroide, que funde y presuriza la roca hasta convertirla en vidrio. De hecho, estas perlas derivadas de impactos constituyen la gran mayoría de las perlas de la muestra, lo que no es sorprendente dado el número de impactos evidentes en la Luna en forma de cráteres. Pero también hay otra forma de formar estos granos.
«Las fuentes de magma producen vidrios volcánicos, que se han encontrado anteriormente en muestras de la superficie lunar», escribió el equipo de Wang y Zhang en su artículo de investigación. Ciertamente, en la Luna se han encontrado antes cuentas de vidrio de origen volcánico, pero siempre procedentes de esas erupciones de magma de hace miles de millones de años. Sin embargo, desde su lugar de aterrizaje, cerca de una zona rica en domos volcánicos llamada Mons Rümker, en el Oceanus Procellarum («Océano de las Tormentas»), Chang’e 5 logró encontrar tres cuentas de vidrio que son realmente muy especiales, y las devolvió a la Tierra el 16 de diciembre de 2020.
«La datación por uranio-plomo de las tres cuentas de vidrio volcánico muestra que se formaron hace 123 millones, ±15 millones, de años», escribió el equipo de Wang y Zhang.
Técnicos retiran el recipiente de muestras de la nave espacial china Chang’e 5, que devolvió a la Tierra tierra y rocas lunares en diciembre de 2020. (Crédito de la imagen: Observatorios Astronómicos Nacionales, CAS)La datación por uranio y plomo consiste en medir la desintegración radiactiva del uranio en plomo en muestras de rocas de más de un millón de años. En general, cuanto mayor es la proporción entre plomo y uranio, más antigua debe ser la muestra para que haya habido tiempo suficiente para que todo ese uranio se descomponga en plomo. Viceversa, cuanto menor sea la abundancia de plomo en relación con el uranio, más joven será la muestra.
Lo que refuerza los hallazgos es que esta no es la primera evidencia de vulcanismo geológicamente reciente en la Luna. En 2014, el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA tomó imágenes de unas 70 extrañas características de la superficie lunar denominadas manchas irregulares de mare, quizá más conocidas por el pegadizo acrónimo de «IMPs». De hecho, la primera IMP fue fotografiada desde la órbita lunar en 1971 por los astronautas del Apolo 15 de la NASA, pero en aquel momento no se reconoció por lo que realmente era. Los IMP son montículos lisos, redondos y poco profundos, situados junto a zonas de terreno rocoso y desordenado en pendiente descendente. Con un promedio de menos de un tercio de milla de diámetro, estas características se encuentran en llanuras volcánicas, y al menos algunas parecen tener menos de 100 millones de años, y tal vez incluso menos de 50 millones de años. Estas estimaciones de edad se basan en el recuento de cráteres: cuantos más cráteres tiene una superficie, más antigua debe ser, y las laderas lisas están relativamente intactas.
Mientras que los IMP son muy sugestivos de un vulcanismo reciente, las perlas de vidrio aportan pruebas incontrovertibles. Sin embargo, nuestros modelos de la evolución térmica de la Luna sugieren que su interior debería haberse enfriado hace mucho tiempo, tras su formación hace 4.500 millones de años. En pocas palabras, el interior de la Luna no debería estar lo suficientemente caliente como para generar vulcanismo. Así que la pregunta ahora es, ¿qué lo está causando?
«Medimos altas abundancias de elementos de tierras raras y torio en estas perlas de vidrio volcánicas, lo que podría indicar que un vulcanismo tan reciente estuvo relacionado con el enriquecimiento local de elementos generadores de calor en las fuentes del manto del magma», escribe el equipo de Wang y Zhang.
Estos elementos, como el potasio, el fósforo, el itrio y el lantano, pueden producir calor por desintegración radiactiva, que podría ser suficiente para fundir rocas del manto lunar, al menos a escala local, lo que podría impulsar erupciones modestas.
Un primer plano del recipiente de muestras del alunizador chino Chang’e 5 durante los trabajos de recogida de muestras el 1 de diciembre de 2020. (Crédito de la imagen: CNSA vía CCTV)
También se me ocurren otras dos preguntas. Una es, ¿podría este vulcanismo estar activo en la actualidad? A lo largo de las décadas, ha habido informes de «fenómenos lunares transitorios» o TLP (por sus siglas en inglés), es decir, brumas fantasmales de colores que aparecen sobre el paisaje lunar. Su existencia es muy discutida, ya que no han sido observados por sondas espaciales, sino sólo por astrónomos aficionados en la Tierra. Aunque muchos científicos lunares han descartado que el TLP se deba a las inclemencias atmosféricas sobre el lugar de observación en la Tierra o incluso a una identificación errónea por parte del observador, una posible explicación que se ha sugerido es la desgasificación volcánica. Esto parecía poco probable debido al consenso existente en aquel momento de que la Luna era inerte desde el punto de vista volcánico, pero los nuevos hallazgos de Chang’e 5, apoyados por las observaciones del LRO de los IMP, plantean la posibilidad de que todavía pueda haber desgasificación volcánica en la Luna. Y si el vulcanismo lunar sigue existiendo, ¿podrían aprovechar su energía los futuros astronautas lunares que establezcan su base en la Luna?
Si bien estas preguntas siguen sin respuesta, lo que ahora parece cierto es que la Luna no está tan muerta como pensábamos y que, de hecho, aún podría despertar ocasionalmente de su letargo. Hace cien millones de años, los dinosaurios del Cretácico vagaban por la Tierra, mientras que, sin que ellos lo supieran, manchas brillantes de lava podrían haber estado iluminando la Luna por encima de sus cabezas.
Los nuevos hallazgos de Chang’e 5 se publicaron el 5 de septiembre en la revista Science.
