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Una sonda lunar lanzada por la agencia espacial china trajo recientemente las primeras muestras frescas de rocas y escombros de la Luna en más de 40 años. Ahora, un equipo internacional de científicos -entre los que se encuentra un experto de la Universidad de Washington en San Luis- ha determinado la edad de estas rocas lunares en cerca de 1.970 millones de años.
"Es la muestra perfecta para cerrar una brecha de 2.000 millones de años", dijo Brad Jolliff, profesor Scott Rudolph de Ciencias de la Tierra y Planetarias en Artes y Ciencias y director del Centro McDonnell para las Ciencias del Espacio de la universidad. Jolliff es coautor en Estados Unidos de un análisis de las nuevas rocas lunares dirigido por la Academia China de Ciencias Geológicas, publicado el 7 de octubre en la revista Science.
La determinación de la edad es uno de los primeros resultados científicos de la exitosa misión Chang'e-5, diseñada para recoger y devolver a la Tierra rocas de algunas de las superficies volcánicas más jóvenes de la Luna.
"Por supuesto, 'joven' es relativo", dijo Jolliff. "Todas las rocas volcánicas recogidas por el Apolo tenían más de 3.000 millones de años. Y todos los cráteres de impacto jóvenes cuya edad se ha determinado a partir del análisis de las muestras son menores de 1.000 millones de años. Así que las muestras de Chang'e-5 llenan un vacío crítico".
La laguna a la que se refiere Jolliff es importante no solo para el estudio de la Luna, sino también para el de otros planetas rocosos del sistema solar.
Como cuerpo planetario, la Luna tiene unos 4.500 millones de años, casi tanto como la Tierra. Pero, a diferencia de la Tierra, la Luna no tiene los procesos erosivos o de construcción de montañas que tienden a borrar los cráteres con el paso de los años. Los científicos han aprovechado los cráteres perdurables de la Luna para desarrollar métodos de estimación de la edad de las distintas regiones de su superficie, basándose en parte en lo manchada de cráteres que parece estar la zona.
Este estudio demuestra que las rocas lunares devueltas por Chang'e-5 solo tienen unos 2.000 millones de años. Al conocer con certeza la edad de estas rocas, los científicos pueden ahora calibrar con mayor precisión sus importantes herramientas de cronología, dijo Jolliff.
"Los científicos planetarios saben que cuantos más cráteres hay en una superficie, más antigua es; cuantos menos cráteres, más joven es la superficie. Esa es una buena determinación relativa", dijo Jolliff. "Pero para poner fechas absolutas de edad, hay que tener muestras de esas superficies".
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| Extracción de muestras de Chang'e 5. Crédito: Centro de Exploración Lunar e Ingeniería Espacial de la Agencia Espacial Nacional China (CNSA) |
"Las muestras del Apolo nos dieron una serie de superficies que pudimos datar y correlacionar con las densidades de los cráteres", explicó Jolliff. "Esta cronología de cráteres se ha extendido a otros planetas -por ejemplo, para Mercurio y Marte- para decir que las superficies con una determinada densidad de cráteres tienen una edad determinada".
"En este estudio, obtuvimos una edad muy precisa justo en torno a los 2.000 millones de años, más o menos 50 millones de años", dijo Jolliff. "Es un resultado fenomenal. En términos de tiempo planetario, es una determinación muy precisa. Y es lo suficientemente buena como para distinguir entre las diferentes formulaciones de la cronología".
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| Cápsula de retorno de muestras Chang'e 5. Crédito: Centro de Exploración Lunar e Ingeniería Espacial de la Agencia Espacial Nacional China (CNSA) |
Otros hallazgos interesantes del estudio están relacionados con la composición de los basaltos en las muestras devueltas y lo que esto significa para la historia volcánica de la Luna, señaló Jolliff.
Los resultados presentados en el artículo de Science son solo la punta del iceberg, por así decirlo. Jolliff y sus colegas están ahora examinando las muestras de regolito en busca de claves para otras cuestiones científicas lunares importantes, como la búsqueda de trozos arrojados al lugar de recogida de Chang'e 5 desde cráteres de impacto distantes y jóvenes como Aristarchus, para determinar posiblemente la edad de estas pequeñas rocas y la naturaleza de los materiales en esos otros lugares de impacto.
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| Cápsula de muestras Chang'e 5. Crédito: Centro de Exploración Lunar e Ingeniería Espacial de la Agencia Espacial Nacional China (CNSA) |
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| Muestra de suelo lunar CE5CO400 asignada al centro SHRIMP de Pekín para el estudio. Crédito: Centro SHRIMP de Pekín, Instituto de Geología, CAGS |
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| Imagen de microscopio electrónico secundario del fragmento basáltico B001. Crédito: Centro SHRIMP de Pekín, Instituto de Geología, CAGS. |
"El laboratorio de Pekín en el que se han realizado los nuevos análisis es uno de los mejores del mundo, y han hecho un trabajo fenomenal en la caracterización y el análisis de las muestras de roca volcánica", dijo Jolliff.
"El consorcio incluye miembros de China, Australia, Estados Unidos, Reino Unido y Suecia", continuó Jolliff. "Se trata de una ciencia hecha de forma ideal: una colaboración internacional, con libre intercambio de datos y conocimientos, y todo ello de la forma más colegiada posible. Es la diplomacia de la ciencia".
Jolliff es especialista en mineralogía y aportó su experiencia para este estudio de las muestras de Chang'e-5. Su trayectoria personal de investigación se centra en la Luna y Marte, los materiales que componen sus superficies y lo que cuentan sobre la historia de los planetas.
Como miembro del equipo científico de la Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar y líder del equipo de la Universidad de Washington en apoyo del programa Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA) de la NASA, Jolliff investiga la superficie de la Luna, relacionando lo que se puede ver desde la órbita con lo que se sabe sobre la Luna a través del estudio de los meteoritos lunares y las muestras del Apolo, y ahora, de las muestras del Chang'e-5.
Fuentes, créditos y referencias:
Xiaochao Che et al, Age and composition of young basalts on the Moon, measured from samples returned by Chang'e-5, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abl7957. www.science.org/doi/10.1126/science.abl7957
Imagen: Vista general del lugar de aterrizaje de Chang'e 5. Crédito: Centro de Exploración Lunar e Ingeniería Espacial de la Agencia Espacial Nacional China (CNSA)