Nuevas pistas sobre el origen de la Luna en muestras chinas

En la revista 'Matter and Radiation at Extremes' investigadores de la Academia de Ciencias de China desvelan nuevas pistas sobre el origen de la Luna.

Los datos provienen de la Chang'e-5 de China --la primera misión de retorno de muestras lunares desde el programa Lunik de la Unión Soviética en 1976-- que trajo 1,73 kilogramos de regolito desde el Oceanus Procellarum, una llanura llamada así por su gran tamaño. 

La muestra aterrizó a finales de 2020 e incluía un nuevo mineral, Changesite-(Y), así como una desconcertante combinación de minerales de sílice.

En esta nueva investigación, los investigadores han analizado la composición del material de CE-5 con otras muestras de regolito lunar y marciano. Gracias a este análisis, examinaron las posibles causas y orígenes de la composición única de la muestra lunar.

Cabe contextualizar que la luna de la Tierra logró su apariencia de queso suizo a partir de objetos celestes que chocaron contra su superficie, formando cráteres de impacto. 

Pero los cráteres no fueron lo único que quedó atrás. La intensa presión y temperatura de tal colisión también impacta las rocas y el polvo que cubren la superficie lunar, conocido como regolito, alterando su composición y estructura mineral.

"Aunque la superficie lunar está cubierta por decenas de miles de cráteres de impacto, los minerales de alta presión son poco comunes en las muestras lunares", comenta el autor Wei Du. "Una de las posibles explicaciones de esto es que la mayoría de los minerales a alta presión son inestables a altas temperaturas. Por lo tanto, los que se formaron durante el impacto podrían haber experimentado un proceso retrógrado".

Sin embargo, un fragmento de sílice en la muestra CE-5 contiene tanto stishovita como seifertita, minerales que teóricamente solo coexisten a presiones mucho más altas que las que aparentemente experimentó la muestra. Los autores determinaron que la seifertita existe como fase entre la stishovita y un tercer polimorfo de sílice, la alfa-cristobalita, también presente en la muestra. 

"En otras palabras, la seifertita podría formarse a partir de alfa-cristobalita durante el proceso de compresión, y parte de la muestra se podría transformar en stishovita durante el proceso posterior de aumento de temperatura", reflexiona Du.

Esta misión también devolvió un nuevo mineral lunar, Changesite-(Y), un mineral de fosfato caracterizado por cristales columnares transparentes e incoloros. Los investigadores estimaron la presión máxima (11-40 GPa) y la duración del impacto (0,1-1,0 segundos) de la colisión que dio forma a la muestra. 

Combinando esa información con modelos de ondas de choque, estimaron que el cráter resultante tendría entre 3 y 32 kilómetros de ancho, dependiendo del ángulo de impacto. Las observaciones remotas muestran que las eyecciones distantes en el regolito CE-5 provienen principalmente de cuatro cráteres de impacto, y el cráter Aristarchus es el más joven de los cuatro cráteres distantes.

Debido a que la seifertita y la stishovita se alteran fácilmente con el metamorfismo térmico, infirieron que el fragmento de sílice probablemente se originó a partir de la colisión que formó el cráter Aristarchus. Esta misión de retorno de muestra demostró el poder del análisis moderno y cómo puede ayudar a descubrir la historia de los cuerpos celestes.