La Luna tiene nuevas historias que compartir, algunas desde su misterioso lado oculto

La Luna, nuestra fiel compañera, ha iluminado nuestros caminos nocturnos desde tiempos inmemoriales. Su presencia ha sido crucial para la navegación y la medición del tiempo, inspirando calendarios lunares en diversas culturas e incluso marcando las fechas de algunas festividades. Visible desde cualquier rincón de la Tierra, la Luna ha sido musa de innumerables cuentos, poemas, pinturas y otras expresiones artísticas.

«Es una de las pocas cosas que une a todos en este planeta», afirma Noah Petro, científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Sin embargo, los terrícolas solo vemos una cara de la Luna. La gravedad de la Tierra la mantiene bloqueada de tal manera que siempre nos muestra el mismo lado. La otra mitad, el llamado lado oculto, es diferente, y los científicos apenas han comenzado a desentrañar sus secretos.

Durante el último medio siglo, los científicos han estudiado cientos de kilos de fragmentos lunares, casi todos procedentes del lado cercano. Pero en junio, una nave espacial china trajo rocas y tierra del lado oculto.

Estas muestras representan la primera exploración directa del lado invisible de nuestra compañera y pronto revelarán cuán diferentes son las dos caras de la Luna. También ayudarán a reconstruir la cronología de la evolución lunar, cuyas historias, a su vez, pueden contarnos sobre los eventos que moldearon nuestro propio planeta, dice Yuqi Qian, científico planetario de la Universidad de Hong Kong, en China. De hecho, explica: «Estudio la Luna porque la Luna puede contarte sobre la Tierra».

Cómo se formó la Luna

En el principio, nuestro sistema solar era solo un disco de gas y polvo orbitando alrededor de un sol joven. Hace unos 4.500 millones de años, ese gas y polvo comenzaron a aglomerarse, formando piezas más grandes. Durante millones de años, las rocas espaciales resultantes chocaron, se fusionaron y crecieron. El joven sistema solar era como un juego cósmico de dodgeball.

Luego, «con el tiempo, los impactos se vuelven cada vez menos», dice Miki Nakajima. ¿Por qué? Estos planetas formados por guijarros, señala, ya habían absorbido las rocas vecinas. Nakajima trabaja en la Universidad de Rochester en Nueva York, donde estudia cómo se forman los planetas.

En algún momento durante estas colisiones cósmicas, es probable que un protoplaneta chocara contra la joven Tierra en desarrollo. Un impacto de tal magnitud habría sido lo suficientemente poderoso como para romper el orbe en colisión. También pudo haber desprendido materia de la joven Tierra y enviarla al espacio. Todos esos escombros flotantes podrían haberse mezclado antes de volver a aglomerarse.

La mayoría de los científicos coinciden en que tal impacto ocurrió. Los detalles de lo que sucedió después son menos claros. Los estudios muestran que ciertos tipos de elementos químicos en las rocas lunares coinciden con los de la Tierra. Para Nakajima y otros, esto sugiere que la Tierra y su luna provienen de la misma fuente. Lo que sea que formó la luna dejó su huella en la Tierra.

Quizás el impacto arrojó material de la joven Tierra al espacio, donde los escombros se mezclaron con el objeto en colisión y formaron la luna. O tal vez la energía de ese impacto vaporizó tanto al impactador como a las capas superiores de la Tierra en pequeñas partículas. Estas podrían entonces haberse mezclado en el espacio, parte del material convirtiéndose en nuestra luna y el resto cayendo de regreso a la superficie de la Tierra.

Según un estudio de _Nature_ de noviembre de 2023, algunos de los escombros mezclados aún podrían estar atrapados debajo de la superficie de la Tierra. Las imágenes sísmicas muestran manchas de material debajo del Océano Atlántico que podrían ser restos de ese protoplaneta.

Hace unos 3.800 millones de años, las cosas se calmaron. Desde entonces, nuestro sistema solar se ha visto como lo hace hoy, con ocho planetas principales orbitando alrededor del sol. Uno de ellos es la Tierra y su satélite natural.

Historia grabada

La Luna ha estado al lado de la Tierra desde su formación. Eso significa que lo que le sucedió a la Tierra primitiva también le sucedió a la Luna. Ambos se enfrentaron a tasas similares de impactos de rocas espaciales. Ambos fueron bombardeados por la misma cantidad de llamaradas y otros eventos energéticos del sol.

Sin embargo, con el tiempo, la superficie de la Tierra ha cambiado mucho. En nuestro planeta, los continentes se han desplazado y transformado durante millones de años. Volcanes en erupción rezumaron lava formadora de rocas. La lluvia y los ríos excavaron cañones y arrastraron capas de roca.

Esos cambios «aquí en la Tierra que la hacen realmente genial para vivir», dice Kelsey Young, «no son tan buenos para el registro de las rocas». Young es científica planetaria en el Centro de Vuelo Espacial Goddard. Los cambios más recientes borran o sobrescriben detalles del pasado.

Por suerte para nosotros, la Luna ha registrado gran parte de esa historia perdida. Entonces, al comprender la superficie lunar, a través de las historias contadas por las rocas lunares, los científicos pueden aprender más sobre la historia de la Tierra. También pueden aprender sobre el sistema solar primitivo. Reconstruirlo, explica Petro, su colega de Goddard, es «como un trabajo de detective».

Marcado por colisiones y vulcanismo

Millones de cráteres y cuencas marcan la superficie lunar gris. Los científicos han catalogado los que van desde unos pocos metros de diámetro hasta 2.500 kilómetros de ancho. La mayoría de las rocas que hicieron esos cráteres probablemente chocaron contra la Luna durante ese juego gigante de dodgeball cósmico hace más de 3.800 millones de años. Los cráteres más nuevos están superpuestos a los más antiguos.

Manchas oscuras también cubren el lado de la Luna que mira hacia la Tierra. Los científicos creen que las cuencas oscuras marcan antiguas erupciones de lava. La roca fundida alguna vez rezumaba a través de las grietas superficiales hechas por rocas espaciales entrantes. Más tarde, esa lava se solidificó. Esa roca, como la roca volcánica aquí en la Tierra, es basalto. Parece un gris muy oscuro.

Sin embargo, el lado lejano se ve «muy diferente», dice Qian. Es de un color gris más claro con menos manchas oscuras gigantes de lava. Qian se encuentra entre los científicos que trabajan para comprender por qué los hemisferios se ven tan diferentes.

Una idea, dice, se relaciona con un momento poco después de que se formó la Luna. Él y muchos otros científicos creen que la superficie de la joven luna todavía era roca líquida, un océano de magma. «Tal vez el lado lejano se cristalizó o se volvió sólido antes que el lado cercano», dice. Si lo hizo, la corteza también podría ser más gruesa allí. Más tarde, dice, el magma podría no haber podido alcanzar la superficie y rezumar tan fácilmente como en el lado cercano.

Para probar esta y otras ideas, los científicos tendrían que realizar experimentos con materiales de cerca. Pero todo lo que los astronautas y los rovers robóticos habían recolectado provenía del lado cercano de la Luna, hasta el verano pasado.

Muestreo de la Luna

El 25 de junio, la nave espacial china Chang’e-6 regresó a la Tierra con un tesoro: 1935,3 gramos (casi 4,3 libras) de rocas y tierra lunar. Lo que hizo que este botín fuera tan especial fue su origen: una parte de la Luna nunca antes explorada.

Chang’e-6 había pasado unos días en la cuenca Apollo, en el lado lejano de la Luna. Ese sitio está cerca del borde interior de la enorme cuenca del Polo Sur-Aitken. Con unos 2.500 kilómetros (1.550 millas) de diámetro, es el cráter de impacto más grande de la Luna. Abarca casi una cuarta parte de la luna.

Los científicos han mapeado otros cráteres superpuestos a la cuenca del Polo Sur-Aitken. Según estos, parece haberse formado hace unos 4.200 millones de años. Eso la convertiría en una de las características más antiguas de la Luna. «Esa cuenca es especial», señala Qian, precisamente «porque es antigua».

De hecho, este cráter ayuda a los científicos a saber cuándo comenzó el juego de dodgeball del sistema solar. Las muestras que trajo Chang’e-6 pueden decirles a los científicos algo sobre ese momento y los años ricos en impactos que siguieron. Al estudiar estas piezas de cerca en el laboratorio, pueden comenzar a medir la edad de las rocas.

Qian y sus compañeros de trabajo acaban de empezar. «Es una investigación en curso», dice. Pronto, sin embargo, aprenderemos lo que esas rocas tienen que decir.

Magma y la Luna

Estas muestras, más otro recorrido por el suelo y las rocas y las observaciones de otras naves espaciales en los últimos años, también están ayudando a señalar cómo evolucionó la Luna.

Los científicos han estado comparando las rocas recién recolectadas de Chang’e-6 con el suelo y otras rocas recolectadas en misiones anteriores. Esas incluyen muestras más antiguas de las décadas de 1960 y 1970 que fueron recogidas como parte del programa Apolo de la NASA y misiones robóticas de la Unión Soviética.

También incluyen muestras recolectadas en 2020 por otra nave espacial china, Chang’e-5. Esa misión trajo rocas y tierra de una gran cuenca llena de lava en el lado cercano de la Luna.

Antes de mirar esas muestras, los investigadores habían dudado de que la Luna hubiera tenido magma líquido más recientemente que hace unos 3 mil millones de años. Pensaron que el interior lunar habría estado demasiado frío para que el magma caliente rezumara. Pero la Luna parece haber estado activa mucho más recientemente, hace poco más de cien millones de años.

Eso se basa en un informe de septiembre sobre las muestras de Chang’e-5. Li Qiuli, geoquímico de la Academia China de Ciencias en Beijing, y su equipo dirigieron ese estudio. La química de unas pocas cuentas de vidrio en esas muestras apunta a un flujo de magma posiblemente hace solo 120 millones de años. Aunque eso puede sonar antiguo, es muy reciente para los objetos astronómicos.

Una misión de la India devolvió aún más pistas sobre el lado cercano, alguna vez volcánico. La misión Chandrayaan-3 aterrizó cerca de la región polar sur en 2023. Esta misión también arrojó datos sobre la edad del magma lunar. El astrofísico Santosh V. Vadawale dirigió el equipo que describió esos hallazgos el 21 de agosto en _Nature_. Trabaja en el Laboratorio de Investigación Física de la India en Ahmedabad. Los datos de su equipo sugieren que la Luna alguna vez pudo haber albergado un océano gigante de magma líquido.

Durante miles de millones de años, la fuerza de la gravedad ha unido a nuestra luna y a nuestro planeta. No es de extrañar, entonces, que nuestra luna sea el mundo más explorado después de la Tierra. Docenas de naves espaciales la han orbitado o aterrizado. Doce astronautas han caminado sobre ella como parte de seis misiones diferentes.

Sin embargo, todavía hay mucho que aprender. Las rocas lunares traídas de regreso a nuestro mundo son una biblioteca de datos aún inexplorados, dice Petro. Piense en ellas, dice, como «pequeños libros». Nos cuentan la historia [de nuestra luna]».

E imagine las nuevas y maravillosas historias que aguardan en los volúmenes que Chang’e-6 acaba de traer del lado lejano de la Luna.