Los basaltos lunares traídos por la misión china Chang'e-6 portan una firma química inesperada. Sus isótopos de potasio son notablemente más pesados que los de las muestras de las misiones Apolo o de los meteoritos lunares.
Esta anomalía señala las condiciones extremas del impacto que formó la cuenca Polo Sur-Aitken, la estructura de impacto más grande de la Luna. Los científicos estiman que esta colisión vaporizó enormes cantidades de roca, dejando una huella isotópica distintiva. El estudio fue publicado en
Proceedings of the National Academy of Sciences.
Vista de la cara oculta de la Luna, con la Tierra al fondo, capturada por la misión china Chang'e 5-T1.
Crédito: Agencia Espacial Nacional China y Academia de Ciencias China
La cuenca Polo Sur-Aitken se extiende unos 2 500 kilómetros en la cara oculta de la Luna. Fue creada por un impacto masivo de asteroide hace varios miles de millones de años. Este evento no solo excavó una inmensa depresión, sino que también generó un calor y una presión colosales.
El potasio es un elemento moderadamente volátil, lo que significa que puede convertirse en gas a altas temperaturas. Durante un impacto gigante, el calor puede evaporar el potasio. Los isótopos ligeros se evaporan más fácilmente, dejando atrás una proporción más alta de isótopos pesados. Este fraccionamiento isotópico actúa como un termómetro y un manómetro para las colisiones. Los científicos pueden reconstruir la temperatura y la escala del impacto.
Las muestras de Chang'e-6 muestran exactamente este patrón, confirmando que la formación de la cuenca SPA fue excepcionalmente energética. Los resultados mostraron un aumento promedio del potasio pesado de aproximadamente 0,16 partes por mil en comparación con los basaltos de Apolo. Esta diferencia puede parecer minúscula, pero es muy significativa en geoquímica isotópica.
Esquema que muestra cómo el impacto formador de la cuenca Polo Sur-Aitken modificó la corteza y el manto lunares, provocando una pérdida de volátiles.
Crédito: Imagen por el Prof. Hengci Tian
Para asegurarse de que la anomalía isotópica provenía del impacto, el equipo probó tres explicaciones alternativas. La exposición a los rayos cósmicos puede alterar los isótopos, pero el efecto era demasiado débil. Los procesos magmáticos internos de la Luna tampoco pudieron producir una señal tan fuerte. Se consideró la contaminación meteórica por el propio impactor, pero el patrón isotópico no coincidía. Dejando solo el impacto como la causa más probable.
Los investigadores concluyeron que solo el calor extremo del impacto gigante podía explicar el enriquecimiento isotópico observado.
Fuente: Proceedings of the National Academy of Sciences