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La Luna estuvo expuesta a un fuerte bombardeo de asteroides hace 3.900 millones de años. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro el origen de este bombardeo. Los planetólogos de la Universidad de Münster han comprobado ahora estas hipótesis con mediciones isotópicas muy precisas de las rocas lunares. Su conclusión: El bombardeo de la Luna se remonta a los continuos impactos de asteroides sobrantes de la fase principal de la formación de la Tierra. Los resultados se publican en el número actual de la revista Science Advances.
La superficie lunar está cubierta por numerosos cráteres que se remontan a los impactos de asteroides. Las determinaciones de la edad de las rocas lunares formadas durante estos impactos muestran una sorprendente agrupación en edades de unos 3.900 millones de años antes del presente, es decir, unos 500 millones de años después de la formación de la Luna. Estas observaciones han conducido a la teoría de un Bombardeo Pesado Tardío de la Luna (o LHB).
Pero, ¿cuál fue el origen de este bombardeo tardío y de dónde procedieron los asteroides que impactaron contra la Luna?
Los científicos barajan dos posibilidades. Una es que estos cuerpos podrían representar el material sobrante de la fase principal de la formación de la Tierra que chocó contra la Luna con una frecuencia cada vez menor. Otra hipótesis es que, hace unos 3.900 millones de años, las inestabilidades en las órbitas de los planetas gigantes gaseosos provocaron un brusco aumento de los impactos de asteroides y cometas procedentes del sistema solar exterior.
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| Muestra de Apolo 60335 con glóbulos metálicos visibles: Estos glóbulos metálicos proceden de asteroides que han chocado con la Luna. Crédito: AG Kleine |
Los científicos de Münster examinaron las rocas lunares que se formaron durante el bombardeo de hace 3.900 millones de años. Estas rocas contienen minúsculos glóbulos de metal formados por material procedente de los asteroides impactantes. Estudiando la composición isotópica de estos glóbulos metálicos, los investigadores pudieron determinar en qué parte del sistema solar se originaron estos cuerpos. Se centraron en los elementos rutenio y molibdeno porque estos elementos muestran cambios sistemáticos en su composición isotópica en función del lugar del sistema solar en el que se formaron.
"Nuestra investigación demuestra que el bombardeo de la Luna fue realizado por los mismos cuerpos que formaron la Tierra y la Luna", explica la planetóloga y autora principal del estudio, la Dra. Emily Worsham.
Los cráteres de impacto en la Luna, por tanto, se deben a un bombardeo continuo de asteroides sobrantes de la fase principal de la formación de la Tierra. Esto también permite a los científicos descartar un aumento repentino de la tasa de impacto debido al bombardeo con cuerpos procedentes del sistema solar exterior. Pero entonces, ¿de dónde procede la agrupación de edades de 3.900 millones de años?
"Se ha sugerido previamente que las rocas lunares estudiadas hasta ahora están compuestas en su mayor parte por material procedente de una única cuenca de impacto: el Mare Imbrium, en la cara norte-central de la Luna orientada hacia la Tierra", explica Emily Worsham.
Se sabe por cálculos teóricos que las órbitas de los gigantes gaseosos cambiaron en algún momento de la historia temprana del sistema solar, dispersando un gran número de cuerpos del sistema solar exterior hacia el interior, que colisionaron con la Tierra y la Luna, entre otros.
"Este acontecimiento debió tener lugar antes de lo que se pensaba, ya que no encontramos en las rocas lunares pruebas de impactos de asteroides o cometas procedentes de las zonas exteriores del sistema solar", explica el profesor Dr. Thorsten Kleine. Por lo tanto, el cambio en las órbitas de los planetas gigantes gaseosos probablemente tuvo lugar durante la fase principal de formación de los planetas similares a la Tierra, es decir, en los primeros 100 millones de años del sistema solar, lo que a su vez concuerda con los modelos dinámicos recientes.
"Nuestro estudio, por tanto, también muestra que los planetas similares a la Tierra incorporaron cuerpos ricos en agua del sistema solar exterior relativamente pronto, durante su formación, creando así las condiciones para la aparición de la vida", añade Thorsten Kleine.
Fuentes, créditos y referencias:
Emily A. Worsham et al, Late accretionary history of Earth and Moon preserved in lunar impactites, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abh2837