Descubren un tipo de azufre inédito en rocas lunares y surgen nuevas teorías sobre la historia del satélite terrestre

Un análisis reciente de muestras lunares recolectadas por la misión Apolo 17 reveló una firma isotópica de azufre inédita en la Luna, lo que impulsó nuevas hipótesis sobre la formación y evolución del satélite.

El hallazgo, liderado por un equipo de Brown University y publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets, se apoyó en el estudio de compuestos de azufre extraídos de rocas volcánicas lunares con una proporción inusualmente baja del isótopo azufre-33.

Esta anomalía desafió la creencia previa que planteaba similitud en la composición isotópica del azufre entre la Luna y la Tierra, planteando nuevas interrogantes sobre los procesos que dieron forma al satélite natural.

El equipo, encabezado por el profesor asistente James Dottin en Brown University, centró su análisis en muestras tomadas por los astronautas Gene Cernan y Harrison Schmitt en la región de Taurus Littrow en 1972. Según la publicación científica, los compuestos de azufre del material volcánico lunar muestran una marcada depleción de azufre-33, una característica que contrasta con los valores terrestres.

Dottin señaló: “Eso era lo que esperaba ver al analizar estas muestras, pero, en cambio, observamos valores muy diferentes a todo lo que encontramos en la Tierra”. El investigador expresó su sorpresa y detalló: “Mi primer pensamiento fue: ‘Santo cielo, eso no puede ser correcto’. Así que revisamos todo para asegurarnos de que el procedimiento era el adecuado, y lo era. Estos resultados son realmente sorprendentes”.

Origen del azufre anómalo en la Luna

La singularidad de la firma isotópica detectada llevó a los científicos a plantear dos hipótesis principales sobre el origen del azufre anómalo. De acuerdo con Brown University y la publicación en Journal of Geophysical Research: Planets, una posibilidad es que los compuestos sean producto de procesos fotoquímicos ocurridos en una atmósfera lunar primitiva.

En ese contexto, la interacción del azufre con la luz ultravioleta en una atmósfera ópticamente delgada generó la depleción de azufre-33.

Dottin destacó que, de confirmarse esta idea, sería evidencia de intercambio antiguo de materiales entre la superficie y el manto lunar, un proceso que en la Tierra se da por la tectónica de placas, pero que en la Luna —carente de este mecanismo— sugiere la existencia de formas alternativas de transporte de materiales en su historia temprana: “La idea de algún tipo de mecanismo de intercambio en la Luna primitiva resulta emocionante”.

La segunda hipótesis planteó que el azufre anómalo podría ser un vestigio de la propia formación de la Luna. Según el escenario más aceptado, el satélite se originó tras la colisión de la Tierra con un objeto del tamaño de Marte denominado Theia.

Es posible que la firma isotópica del azufre de Theia fuera muy diferente a la de la Tierra y que esas diferencias perduraran en el manto lunar. Por ahora, el estudio no permite determinar cuál de ambas explicaciones es la correcta. Los autores resaltan que será necesario analizar muestras de otros cuerpos, como Marte, para avanzar en la resolución de este enigma.

Contexto de las muestras y avances tecnológicos

El contexto histórico y tecnológico en torno a las muestras resultó fundamental para valorar el hallazgo. Los astronautas de Apolo 17 extrajeron el material utilizando un tubo doble de perforación que alcanzó aproximadamente 60 centímetros de profundidad.

Tras su arribo a la Tierra, la NASA selló el tubo en una cámara de helio para conservar su estado original. Esta preservación se realizó dentro del programa Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA).

En años recientes, la agencia puso a disposición de la comunidad científica este material, asignando el acceso tras un proceso competitivo. El equipo de Brown University pudo llevar a cabo su análisis gracias a técnicas avanzadas de espectrometría de masas secundarias, tecnología inexistente en 1972 que hoy permite detectar con precisión variaciones isotópicas del azufre.

Implicaciones para la ciencia planetaria

Las implicaciones de este descubrimiento trascendieron el estudio de la Luna. Dottin manifestó su esperanza de que investigaciones sobre isótopos de azufre en muestras de Marte y otros cuerpos celestes permitan esclarecer el origen de las anomalías detectadas.

El avance aportado por las muestras de Apolo 17 representó un paso esencial en la exploración de los procesos que modelaron la Luna y, por extensión, el sistema solar.

El análisis y distribución de estas firmas isotópicas en distintos cuerpos celestes posibilitará a la comunidad científica profundizar en los mecanismos que dieron origen al sistema solar y a los planetas que lo componen.