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Los científicos chinos ofrecen nuevos conocimientos sobre la evolución térmica y química de la Luna, con un estudio de la misión de retorno de muestras lunares Chang'E-5 de China.
Estas muestras de roca volcánica, que es un tipo de basalto, son las muestras lunares más jóvenes datadas directamente, con alrededor de 2.000 millones de años. El análisis de estos basaltos revela cómo la composición y el contenido de agua de la Luna cambió con el tiempo, lo que puede ayudarnos a comprender la evolución geológica y geoquímica de la Luna.
Sus resultados, que implican que la Luna puede haberse enfriado más lentamente de lo que se pensaba, se presentan en tres artículos de Nature el 19 de octubre.
El 17 de diciembre de 2020, la misión Chang'E-5 devolvió alrededor de 1,73 kg de materiales lunares a la Tierra, más de 40 años desde que las misiones estadounidenses Apolo y Luna soviética recuperaron muestras anteriores. El lugar de aterrizaje de la misión Chang'E fue seleccionado por ser una de las unidades de basalto más jóvenes, formada por erupciones volcánicas. Estas rocas volcánicas sirven como registro de la evolución térmica y química de la Luna.
La datación previa por radioisótopos de muestras lunares sugiere que la mayor parte de la actividad volcánica lunar cesó hace alrededor de 2.900 a 2.800 millones de años. La cronología de conteo de cráteres, un método alternativo para calcular las edades de las superficies planetarias, predice que puede haber flujos volcánicos entre 3.000 y 1.000 millones de años, lo que sugiere que el vulcanismo puede haber persistido por un período más largo. El último método de datación tiene grandes incertidumbres debido a la falta de muestras devueltas para la calibración.
Sin embargo, el análisis de las nuevas muestras por LI Xianhua y sus colegas muestra que tienen 2.030 millones de años, lo que extiende la duración reportada de la actividad volcánica lunar en alrededor de 800-900 millones de años y revela que el interior de la Luna todavía estaba evolucionando en alrededor de 2.000 millones de años.
Las fechas de los basaltos estimados por LI y sus colegas se estiman con alta precisión y son más antiguas que los análisis recientemente informados de muestras de la misma región.
"Este hallazgo adelanta el momento en que el interior de la Luna todavía estaba evolucionando desde hace unos 4.000 millones de años a hace 2.000 millones de años", dijo LI del Instituto de Geología y Geofísica (IGG) de la Academia de Ciencias de China, en un comunicado. La nueva era de los basaltos lunares también se utiliza para calibrar mejor los modelos cronológicos de conteo de cráteres, para fechar edades de la superficie planetaria en otras partes del Sistema Solar.
En el segundo estudio, HU Sen y sus colegas de IGG analizan la composición del agua de las muestras de basalto. La distribución del agua en el interior de la Luna puede dar pistas sobre los procesos que impulsaron la formación del manto y la actividad volcánica, así como por cuánto tiempo continuó la actividad volcánica.
Los investigadores muestran que el magma padre de los basaltos de 2.000 millones de años muestreados por la misión Chang'E-5 contenía menos agua que las muestras de regiones de vulcanismo más antiguo (basaltos que estallaron hace 4.000-2.800 millones de años).
Sugieren que la fuente de los basaltos más jóvenes se deshidrató durante la actividad volcánica prolongada, en consonancia con la idea de que la actividad volcánica continuó hasta hace al menos 2.000 millones de años.
El colega de LI y HU, YANG Wei y su equipo, muestran en su estudio que la fuente de los basaltos más jóvenes parece haber contenido niveles más bajos de elementos productores de calor de lo esperado.
Este hallazgo indica que la Luna puede haberse enfriado más lentamente de lo que se pensaba, lo que afectaría la dinámica del manto. Los resultados de YANG y sus colegas pueden proporcionar una base para explorar nuevos modelos para la evolución térmica de la Luna.
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