La Luna es 40 millones de años más antigua de lo que se pensaba

La superficie de la Luna se formó al menos 40 millones de años antes de lo que se pensaba, según un nuevo estudio de un antiguo cristal incrustado en la roca recogida por los astronautas del Apolo 17.

Durante años, los científicos han estado de acuerdo (en su mayoría) en la historia básica del origen de la Luna: hace unos 4.500 millones de años, un objeto gigante del tamaño de Marte llamado Theia chocó contra la Tierra naciente, expulsando escombros calientes que se fusionaron en nuestra Luna. Pero se han debatido muchos detalles, sobre todo el momento en que ocurrió.

El nuevo análisis átomo por átomo de un cristal lunar de 4.460 millones de años retrasa 40 millones de años la fecha de solidificación de la Luna fundida, según el estudio publicado el lunes en la revista Geochemical Perspectives Letters.

“Mueve el poste de la portería. Hace retroceder la edad mínima de formación de la Luna”, afirma Jennika Greer, cosmoquímica de la Universidad de Glasgow que trabajó en el estudio cuando era estudiante de posgrado en el Museo Field y en la Universidad de Chicago.

“Es importante señalar que se trata de la edad más antigua hasta la fecha. No significa que ahora sepamos la edad de la Luna y que debamos dejar de buscar”.

La luna misteriosa

La cuestión del origen de la Luna podría parecer ciencia resuelta. La hemos examinado con telescopios, orbitado con un conjunto de naves espaciales, recogido sus rocas y explorado su superficie en persona.

Pero a pesar de milenios de contemplación y estudio -y de una teoría del caso bastante sólida-, los científicos han seguido encontrando incoherencias, planteando posibilidades alternativas y retocando teorías. El reanálisis de muestras recogidas hace décadas por los astronautas ha desempeñado un papel clave en el avance de los conocimientos.

Según la teoría, cuando se formó la Luna estaba cubierta por un océano de magma. Los cristales de circón lunar son como relojes cósmicos que empezaron a sonar cuando el océano de magma se enfrió y solidificó. Los cristales de circón contienen uranio radiactivo como impureza, que con el tiempo se descompone en plomo. Comparando las proporciones de las distintas formas de átomos de plomo y uranio en la muestra, denominadas isótopos, los científicos pueden estimar su edad.

En 2021, un equipo de cosmoquímicos dirigido por Bidong Zhang, actualmente investigador de la Universidad de California en Los Ángeles, y Audrey Bouvier, de la Universidad de Bayreuth (Alemania), publicó un artículo en el que mostraban que los cristales de circón incrustados en una roca lunar del Apolo 17 podrían ser los más antiguos descubiertos hasta la fecha, con 4.460 millones de años. Pero añadieron muchas advertencias y reservas.

El problema para Zhang era que no podía estar tan seguro como era necesario de que la fecha fuera exacta. El plomo puede moverse dentro de los cristales de circón y quedar atrapado en grupos, como las pasas al hornear pan, lo que podría significar que cuando los investigadores miden la proporción de isótopos de plomo, podrían contarlo en exceso si dieran con un grupo, obteniendo una fecha inexacta.

Zhang recuerda que, cuando su equipo presentó por primera vez los resultados a una revista, recibieron críticas porque el análisis no podía descartar esta explicación alternativa. Cuando finalmente publicaron los resultados, Zhang dijo que los habían redactado de forma “prudente y discreta” debido a esas críticas.

“Ha sido un tema controvertido durante los últimos 50 años, desde la década de 1970, cuando los astronautas trajeron las muestras de la Luna”, explica Zhang. “Las rocas del Apolo tenían una edad muy consistente de 4.300 millones de años. Por eso la gente se pregunta: ‘¿Por qué esta edad sería diferente?”.

Para responder a las críticas, Greer y sus colegas se unieron al esfuerzo de verificar la edad del cristal, utilizando una técnica llamada tomografía de sonda atómica, que se utiliza más comúnmente en la ciencia de los materiales para el análisis de fallos del acero o la investigación de semiconductores. Con esta técnica, los científicos pudieron tomar muestras de una minúscula astilla de uno de los cristales y utilizar un rayo láser para evaporar los átomos uno a uno e identificarlos, descartando que los átomos de plomo se hubieran agrupado dentro del cristal.

“Este nuevo estudio demuestra que algunos de estos circones sí se formaron hace 4.460 millones de años, sólo unos 100 millones de años después de que se formaran los primeros sólidos en el Sistema Solar”, escribió en un correo electrónico Romain Tartèse, profesor titular del departamento de Ciencias de la Tierra y Medioambientales de la Universidad de Manchester, que no participó en el estudio.

Alexander Nemchin, geoquímico de la Universidad de Curtin (Australia), descubrió el cristal lunar más antiguo conocido hasta ahora, un espécimen de 4.420 millones de años procedente de una roca del Apolo 17. Según Nemchin, el artículo invita a la reflexión y refuerza la tesis de Zhang.

“La edad es probablemente real”, escribió Nemchin en un correo electrónico. “Con eso, nos estamos encontrando con un gran problema como comunidad que estudia muestras lunares”.

Rocas jóvenes frente a cristales viejos

El problema al que se enfrentan los científicos lunares es que las muestras que han analizado presentan una diferencia de edad de unos 100 millones de años. El nuevo hallazgo sugiere que el océano de magma cristalizó hace 4.460 millones de años. Mientras tanto, otros tipos de roca lunar tienen fechas de hace unos 4.350 millones de años, lo que sugiere que el océano de magma se mantuvo durante otros 100 millones de años.

La importancia del problema depende de a quién se pregunte.

“Está claro que hay algo que no encaja en nuestra comprensión conceptual de cómo evolucionó la Luna”, afirma Nemchin.

Pero Tartèse argumenta que no hay necesariamente una contradicción en las fechas porque la cristalización del océano de magma podría haber sido un proceso de 100 millones de años más complejo que las suposiciones más simples.

Zhang apuntó la posibilidad de que se produjeran acontecimientos secundarios tras la formación de la Luna, como impactos posteriores, que podrían haber calentado las rocas más jóvenes a altas temperaturas y reajustado sus relojes.

Benjamin Weiss, científico planetario del Instituto Tecnológico de Massachusetts, afirmó que las nuevas misiones a la Luna que traigan más muestras de distintos lugares podrían ayudar a aclarar la cronología de los orígenes de la Luna.

“Hace cincuenta y un años, nadie habría pensado que algún día analizaríamos estas muestras lunares con este nuevo método de vanguardia”, dijo Philipp Heck, autor principal del nuevo estudio, conservador de meteorología y estudios polares en el Museo Field y profesor de la Universidad de Chicago.

“Creo que nuestro estudio es un ejemplo del poder de la devolución de muestras. Está disponible para varias generaciones, [y] para que las futuras generaciones de científicos lo estudien con instrumentos que en aquel momento los científicos ni siquiera soñaban”.

© 2023, The Washington Post