Científicos en Estados Unidos han planteado un nuevo modelo teórico que podría explicar el origen de algunas de las diferencias geoquímicas que mantienen la Tierra y la Luna, según un estudio que publica hoy la revista «Nature».
Expertos del Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI) en Colorado (EE.UU.) han combinado modelos dinámicos, térmicos y químicos sobre la formación de la Luna para averiguar por qué sus rocas presentan un número relativamente menor de elementos volátiles que las de la Tierra.
En muchos aspectos, las rocas lunares se parecen mucho a las de la Tierra, pero en el satélite la presencia de elementos volátiles como el potasio, el sodio y el zinc -los cuales tienden a tener puntos de ebullición más bajos y se vaporizan rápidamente- es considerablemente menor.
«El motivo de la pobre presencia de volátiles en la Luna ha sido un viejo misterio y, sin embargo, es una prueba clave para explicar cómo se formó el sistema Tierra-Luna», señaló en un comunicado Robin Canup, vicepresidente asociado de la División de Ingeniería y Ciencia del SwRI.
La comunidad científica sostiene que la Luna se formó a partir de un anillo o disco de vapor y de materia fundida procedente del enorme impacto ocurrido entre la Tierra y otro cuerpo de un tamaño similar al de Marte hace unos 4.500 millones de años.
Hasta hace poco, algunos expertos han considerado que los elementos volátiles que se vaporizaron por aquel impacto pudieron haber «escapado» antes de la conclusión de la formación de la Luna.
«No obstante -apuntó Canup-, unos pocos volátiles podrían haberse perdido debido a que la velocidad requerida para escapar a la fuerza de la gravedad de la Tierra es bastante alta».
En este sentido, este nuevo estudio sugiere que, «mientras la Luna completaba su crecimiento», materia fundida rica en volátiles «se depositaba preferiblemente sobre la Tierra, en lugar de sobre la Luna».
El primer paso de esta investigación consistió en combinar un programa de simulación por ordenador ya existente sobre la acumulación de elementos procedentes del citado anillo en la Luna con modelos que analizan cómo evoluciona en el tiempo la temperatura y la composición química del material del disco.
Los modelos resultantes muestran que la Luna adquiere en torno a un 50 por ciento de su masa final a partir de la materia fundida que se ha condensado en las zonas más interiores del disco, «cerca de la Tierra y justo dentro de la órbita inicial de la Luna».
Con el tiempo, indicó el estudio del equipo encabezado por Canup, que incluye también expertos del Dordt College de Iowa y de la Universidad de Washington, la órbita de la Luna se expandió debido a las interacciones dinámicas con el material del interior del anillo.
En ese contexto, cuando el satélite está ya suficientemente lejos, no puede ya acumular eficazmente materia fundida del interior del disco, la cual se dispersa hacia dentro y es asimilada por la Tierra.
«Descubrimos que la materia fundida del interior del anillo permanece caliente y poco volátil a medida que se va juntando a la Luna. Finalmente, el disco se enfría y los volátiles se condensan.
Pero para cuando esto ocurre la acumulación en la Luna de la materia de la zona interior del disco ya ha terminado prácticamente», agregó Canup.
