Una anomalía oculta en las muestras del Apolo 17 reabre el debate del origen de la Luna

Los trozos de roca recogidos por el Apolo 17 hace más de 50 años siguen arrojando luz sobre los secretos de la Luna. Ahora un nuevo análisis de estas muestras sugiere pone en duda la idea más aceptada sobre su origen. La principal hipótesis que se maneja actualmente es que hubo un enorme impacto entre una Tierra todavía en formación y un objeto llamado Theia, y que la Luna esté formada por una mezcla de materiales de ambos. Sin embargo, las muestras lunares analizadas por los investigadores de la Universidad de Brown tienen compuestos de azufre que no concuerdan nada que hayamos encontrado en nuestro planeta.

Las muestras analizadas son rocas volcánicas del interior de la Luna que se extrajeron con un tubo de perforación hueco introducido unos 60 centímetros en el suelo lunar por los astronautas del Apolo 17, Gene Cernan y Harrison Schmitt, en la región de Taurus Littrow. Una vez en la Tierra, la NASA selló el tubo en una cámara de helio para que las muestras no se contaminaran y se pudieran usar para las futuras investigaciones del programa Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA). La NASA lleva tiempo poniendo las muestras ANGSA a disposición de los investigadores y los resultados no paran de llegar.

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Algo no cuadra

Los elementos químicos tienen variaciones sutiles en el peso de sus átomos (sus proporciones isotópicas) que los hacen únicos y sirven para que los científicos las pueden identificar sin lugar a error como si fuera una huella dactilar. Si dos rocas comparten la misma huella isotópica, significa que provienen de la misma fuente. En el caso de la Luna y la Tierra, los investigadores han demostrado que hay similitudes en los isótopos de oxígeno de ambos cuerpos.

"Durante mucho tiempo se asumió que los isótopos de azufre contarían una historia similar", explica el Dr. James Dottin, investigador de la Universidad de Brown y uno de los autores del estudio publicado en la revista Journal of Geophysical Research: Planets. "Antes de esto, se pensaba que el manto lunar tenía la misma composición de isótopos de azufre que la Tierra. Eso es lo que esperaba ver al analizar estas muestras, pero en su lugar vimos valores muy diferentes de cualquier cosa que encontremos en la Tierra".

Dottin y sus colegas propusieron usar las muestras de ANGSA para analizar isótopos de azufre utilizando espectrometría de masas de iones secundarios, un método de análisis mucho más preciso que el que estaba disponible cuando llegaron las muestras en 1972.

Los investigadores han detectado compuestos de azufre con niveles extremadamente bajos de azufre-33, uno de los cuatro isótopos de azufre radiactivamente estables. Estas muestras no concuerdan con las proporciones de isótopos de azufre encontradas en la Tierra.

Dos posibles explicaciones

"Hay dos explicaciones potenciales para el azufre anómalo", señala Dottin. La primera sugiere que podrían venir de los procesos químicos que tuvieron lugar en la Luna durante su infancia. Los investigadores aseguran que las bajas proporciones de azufre-33 se encuentran cuando el azufre interactúa con luz ultravioleta en una atmósfera ópticamente delgada y se cree que la Luna tuvo durante un breve periodo una atmósfera que podría haber causado esa reacción.

"Eso sería evidencia de un antiguo intercambio de materiales entre la superficie y el manto lunar", explica Dottin. "En la Tierra, tenemos tectónica de placas que hace eso, pero la Luna no tiene tectónica de placas. Así que esta idea de algún tipo de mecanismo de intercambio en la Luna primitiva es emocionante".

La otra posibilidad es que este tipo de azufre proceda de Theia, el hipotético cuerpo que impactó contra la Tierra para crear la Luna. Si Theia tenía una huella isotópica de azufre muy alejada de la terrestre, esa diferencia podría haber quedado preservada en el manto lunar por una mezcla ineficaz tras el choque primordial.

Los investigadores no se han querido mojar sobre cuál de esas posibles explicaciones es la correcta. "Más estudios de isótopos de azufre de Marte y otros cuerpos pueden algún día ayudar a los científicos a encontrar la respuesta", dice Dottin. "En última instancia, entender la distribución de firmas isotópicas ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se formó el sistema solar".