El descubrimiento realizado por la sonda japonesa Kaguya ha dejado atónitos a los investigadores. Hasta ahora, la teoría del gran impacto había sido la explicación científica más aceptada de la formación del satélite. Según esta, la Luna se habría originado como resultado de la colisión entre una entonces joven Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte llamado Tea.
Las rocas recogidas por las diferentes misiones que viajaron a la Luna entre los años 1969 y 1972 demostraron que los minerales lunares tenían una conexión química clara con las rocas terrestres. En particular, mostraban unos cocientes de isótopos de oxígeno exactamente idénticos a los de la Tierra. Para la comunidad científica este hecho demostraba de manera definitiva el origen común de ambos cuerpos. Hasta ahora.
La teoría del gran impacto afirma que la Luna se formó tras la colisión entre la Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte
Las mediciones realizadas por la nave Kaguya ha demostrado que la superficie lunar emite iones de carbono, lo que contradice la antigua teoría de que en nuestro satélite se habrían agotado los elementos volátiles y fácilmente vaporizables, entre ellos el carbono, como consecuencia de la gran explosión. La investigación, firmada por varias universidades e institutos de Tokio y publicada ahora por Science Advances, indica que los hallazgos apoyan la hipótesis de que la Luna contiene carbono volátil. Este pudo incrustrarse en ella originalmente durante su formación o bien ser adquirido de otra manera hace miles de millones de años.
De hecho, la hipótesis más probable es que el carbono estuviese allí desde el momento mismo de la formación de la Luna, o como mucho poco después de su formación, hace 4.500 millones de años. Ante esta evidencia, la comunidad científica considera la necesidad de replantearse la teoría del gran impacto.
Un espectrómetro de masas
Hace diez años, la nave Kaguya pasó año y medio orbitando alrededor de la Luna con el objeto de realizar todo tipo de mediciones de su superficie. Entre los instrumentos que llevaba a bordo se encontraba un espectrómetro de masas, aparato que hizo posible que se detecten distintos iones lunares, entre ellos de carbono. Se da la circusntancia de que las misiones Apollo no fueron capaces de detectarlos, lo que en su momento condujo a la creencia de que la Luna carecía de ellos o los tenía en muy poca cantidad.
La detección de trazas de carbono y de agua volátil ha llevado a los científicos a reestudiar los datos enviados por la sonda Kaguya
Los análisis actuales no solo han detectado trazas de carbono, sino también de agua volátil en cristales volánicos lunares, lo que ha llevado a los científicos a reevaluar los resultados enviados por el orbitador lunar para intentar entender de dónde procede el carbono.
"Estas emisiones estaban distribuidas a lo largo de la superficie lunar, pero sus cantidades difieren según las áreas geográficas", afirman los investigadores en su estudio.
Para determinar si en la Luna hay aún carbono "autóctono", el equipo encabezado por Shoichiro Yokota de la Universidad de Osaka utilizó un mapa de las emisiones de iones de carbono lunar derivado de los datos tomados. Además, también estudiaron si podía haber una fuente externa adicional para las emisiones de carbono observadas por la nave, para lo que estimaron el promedio de átomos de carbono del viento solar (el flujo de partículas cargadas procedentes del Sol) y de las colisiones con micrometeoroides ricos en volátiles, que suministran carbono a la Luna.
Los científicos concluyen en su estudio que "ninguna de las dos fuentes es capaz de suministrar la cantidad de átomos de carbono que la Luna emite regularmente".
Además, también demostraron que las concentraciones de carbono varían. Las jóvenes llanuras de basalto volcánico emiten más carbono que las antiguas zonas altas, lo que hace pensar que el carbono estaba ya incrustado en la Luna.
La imposibilidad de una Luna "seca"
La razón de que la teoría del gran impacto esté en cuestión es que los compuestos volátiles tienen un bajo punto de ebullición. Pero la colisión con Tea habría generado temperaturas enormes, lo que sin duda habría volatilizado los escombros y acabado con todos los compuestos volátiles, incluido el carbono, dando lugar a lo que se conoce como Luna "seca".
Las detecciones del orbitador Kaguya revelan, sin embargo, la posibilidad de una Luna "húmeda", y que las temperaturas generadas por el impacto pudieron ser mucho menos intensas de lo que se pensaba hasta ahora. O quizás que el modelo del gran impacto debe someterse a una profunda revisión.
Sea como sea, el resultado muestra la necesidad de una nueva investigación sobre los volátiles lunares, y la importancia de incluir en las nuevas misiones proyectadas por la NASA instrumentación en este sentido. "Sería de gran utilidad evaluar las cantidades iniciales de volátiles en la Luna y poder realizar así una estimación de las masas de carbono "autóctono", el procedente del viento solar y el de los micrometeoritos", señalan los investigadores.
Kaguya, una sonda lunar con nombre de princesa
La sonda Kaguya (Luz Brillante) o Kaguya Hime (Princesa Luz Brillante) toma su nombre de una princesa del folclore japonés que provenía de la Luna y que nació dentro de un tronco de bambú para satisfacer la necesidad filial de una pareja de ancianos que ya no podían tener hijos. Los responsables de la agencia espacial japonesa JAXA eligieron este nombre sabiendo cuál iba a ser el destino de su artefacto. Estaba previsto que despegara el 16 de agosto de 2007 a bordo de un cohete H-IIA pero, debido a algunos problemas, finalmente lo hizo el 14 de septiembre.
Kaguya constaba de un orbitador principal y dos auxiliares llamados originalmente Relay Sat y VRAD Sat. Tras haber sido colocados en sus órbitas de trabajo, fueron rebautizados como Okina (hombre mayor honorable) y Ouna (mujer mayor honorable) respectivamente. Kaguya alcanzó su órbita lunar el 19 de octubre de 2007.
El satélite orbital Kaguya medía 4,8 metros de alto y 2,1 metros de ancho. Su peso total era de unas tres toneladas, mientras que sus dos pequeños compañeros pesaban 50 kilogramos cada uno.
Kaguya, anteriormente conocida como SELENE, aportó nuevos datos sobre la formación y evolución de la luna a través del estudio de su composición, campo gravitatorio y características superficiales. Kaguya desplegó sus dos pequeños satélites después de alcanzar la órbita lunar que permitieron enviar datos a la tierra mientras la sonda principal se encontraba en el lado oculto de la luna, además de medir las anomalías gravitatorias de su campo magnético.
También realizó el primer vídeo en alta definición de la superficie lunar.
Igualmente Kaguya realizó una espectacular filmación de un eclipse en órbita lunar. Al igual que los orbitadores lunares anteriores, como las ondas China Chang'e 1 o la europea SMART-1, Kaguya terminó su viaje con un violento impacto con la superficie lunar.
Fuente: Science Alert
Referencia: KAGUYA observation of global emissions of indigenous carbon ions from the Moon, Science Advances 06 May 2020, Vol. 6, no. 19
