Impresión artística del impacto de dos mundos del tamaño de un planeta (NASA / JPL-Caltech)
Los científicos han descubierto una historia de violencia escondida dentro de las rocas lunares, evidencia adicional de que nuestra gran y hermosa Luna nació de una colisión cataclísmica entre mundos hace miles de millones de años.
Utilizando muestras reunidas durante varias misiones de Apolo, así como un meteorito lunar que había caído a la Tierra (y utilizando meteoritos marcianos como comparaciones), los investigadores han observado un marcado agotamiento en las rocas lunares de isótopos más ligeros, incluidos los de zinc, un elemento revelador que puede ser "Un poderoso rastreador de las historias volátiles de los planetas".
La investigación utilizó un instrumento avanzado de espectroscopía de masas para medir las proporciones de isótopos específicos presentes en las muestras lunares. El alto nivel de precisión del espectrómetro permite datos que no eran posibles incluso hace cinco años.
Los científicos han estado buscando este tipo de clasificación por masa, llamado fraccionamiento isotópico, desde que las misiones Apolo trajeron rocas lunares a la Tierra en la década de 1970, y Frédéric Moynier, PhD, profesor asistente de Ciencias de la Tierra y Planetarias en la Universidad de Washington en St. Louis - junto con el estudiante de doctorado, Randal Paniello, y su colega James Day de la Scripps Institution of Oceanography - son los primeros en encontrarlo.
Los hallazgos del equipo respaldan una hipótesis ahora ampliamente aceptada, llamada Teoría del Impacto Gigante, sugerida por primera vez por los científicos de la ISP William K. Hartmann y Donald Davis en 1975, de que la Luna se creó a partir de una colisión entre la Tierra primitiva y un protoplaneta del tamaño de Marte. Hace unos 4.500 millones de años. Los efectos del impacto finalmente formaron la Luna y cambiaron la evolución de nuestro planeta para siempre, posiblemente incluso resultando crucial para el desarrollo de la vida en la Tierra.
(¿Cómo se vería un evento catastrófico como ese? Probablemente algo como esto :)
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"Esta es una evidencia convincente del agotamiento extremadamente volátil de la luna", dijo el investigador de Scripps James Day, miembro del equipo. “¿Cómo se eliminan todos los volátiles de un planeta, o en este caso de un cuerpo planetario? Se requiere algún tipo de evento de fusión mayorista de la luna para proporcionar el calor necesario para evaporar el zinc ".
En el artículo del equipo, publicado en la edición del 18 de octubre de Naturaleza, los investigadores sugieren que la única forma de que tales volátiles lunares estén ausentes en una escala tan grande sería la evaporación resultante de un evento de impacto masivo.
“Cuando una roca se derrite y luego se evapora, los isótopos ligeros entran en la fase de vapor más rápido que los isótopos pesados, por lo que terminas con un vapor enriquecido en los isótopos ligeros y un residuo sólido enriquecido en los isótopos más pesados. Si pierde el vapor, el residuo se enriquecerá en los isótopos pesados en comparación con el material de partida ”, explica Moynier.
El hecho de que se haya encontrado un fraccionamiento isotópico similar en muestras lunares recolectadas de muchos lugares diferentes indica un evento global generalizado, y no algo limitado a ningún efecto regional específico.
El siguiente paso es descubrir por qué la corteza terrestre no muestra una ausencia de volátiles similares, una investigación que puede conducir a pistas sobre el origen de las aguas superficiales de la Tierra.
"¿De dónde vino toda el agua en la Tierra?" preguntó Day. “Esta es una pregunta muy importante porque si estamos buscando vida en otros planetas tenemos que reconocer que probablemente se requieren condiciones similares. Por lo tanto, comprender cómo los planetas obtienen tales condiciones es crítico para comprender cómo ocurre la vida en un planeta ".
"El trabajo también tiene implicaciones para el origen de la Tierra", agrega Moynier, "porque el origen de la Luna fue una gran parte del origen de la Tierra".
Lea más en el comunicado de prensa de la Universidad de Washington y en el centro de noticias de UC San Diego.
Imagen insertada: imagen de luz transmitida con polarización cruzada de una roca lunar. Foto de James Day, Scripps / UCSD
