Composición y origen de la Luna PDF Imprimir E-mail
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Lunes, 17 de Diciembre de 2007 15:18

Posible origen de la LunaLas rocas lunares traídas a la Tierra por las misiones Apolo y Lunik (en total unas 2.000 muestras) han resultado ser químicamente diferentes tanto de la gran mayoría de los meteoritos (que proceden con toda probabilidad de la franja de asteroides) como de las rocas terrestres; en general, sin embargo, se asemejan más a estas últimas que a los meteoritos, tanto que muchos de sus minerales constituyentes son  los mismos que podemos encontrar en la Tierra: piroxeno, olivina, feldespato, noritas, anortositas, etc. Imagen: Mas jag

Como es lógico, en la Luna no hay rocas sedimentarias (como la arcilla o la piedra caliza), sino únicamente rocas ígneas, formadas por el enfriamiento y solidificación de material fundido, procesos más bien lentos y draduales en lo que respecta a las rocas halladas en las "tierras", pero rápidos y bruscos en las rocas de los "mares". Las diferencias más pronunciadas con respecto a las rocas terrestres son tres: 

La primera es que las muestras lunares carecen completamente de agua (en la Tierra, en cambio, un porcentaje del 1 o el 2% de agua es lo más corriente) y que nunca han estado en cotacto con oxígeno libre, motivo por el cual se han conservado sin la menor alteración química durante miles de millones de años, pero son bastante "vulnerables" en caso de exposición a la atmósfera terrestre.

Interior de la Luna

La segunda diferencia es que en la Luna abundan más que en la tierra algunos elementos raros (por ejemplo, el zirconio) con punto de fusión elevado, mientras que son más escasos los elementos que funden a tempraturas más bajas, como por ejemplo el sodio, el potasio y el plomo. Esta particularidad ha dado pie a la hipótesis de que la Luna se ha visto sometida a algún proceso de fuerte calentamiento, que habría determinado una pérdida preferencial de los elementos, y de los compuestos químicos más volátiles.

Roca lunarFinalmente la baja densidad media de nuestro satélite (3,34 g/cm^3 en comparación con los 5,25 g/cm^3 de la Tierra) sugiere que, en general, la Luna es menos rica que la Tierra en hierro y níquel, metales de densidad elevada.

El análisis de las muestras ha confimado la escasez con respecto a la Tierra de estos elementos, así como de los elementos químicamente afines a ellos (los siderófilos), lo cual indica una sorprendente similitud del material lunar con el que forma el manto terrestre (cuya densidad típica es también de 3,4 g/cm^3, ya que en la Tierra la mayor parte del hierro y de los elementos siderófilos se "precipitaron" rápidamente hacia el centro, en épocas primordiales, formando el gran núcleo metálico de nuestro planeta.

Imagen: Nasa.gov  

Tres hipótesis clásicas

Los datos que hemos resumido hasta aquí resultan insuficientes para decidirse por una de las tres hipótesis clásicas sobre el origen de la Luna:

Hipótesis de la captura a partir de una órbita heliocéntrica independiente

Esta teoría nos dice que la Luna sería un cuerpo formado con independencia de la Tierra en otra región del Sistema Solar primordial, que luego habría sido capturado dureante un casual encuentro cercano con nuestro planeta. Esta hipótesis explicaría fácilmente las diferencias entre el material lunar y el terrestre (aunque no las analogías entre ellos); sin embargo, surgen graves problemas cuando se intenta reconstruir el proceso dinámico a través del cual se habría producido la captura, hasta el punto de que semejante proceso parece improbable.

Hipótesis de la fisión

Según esta teoría, el material que más adelante pasó a formar la Luna habría sido expulsado espontáneamente por los estratos superficiales de la Tierra recién formada, a causa de una rotación demasiado veloz. La fisión explicaría naturalmente las analogías de composición y de densidad con el manto terrestre, pero plantea problemas dinámicos de muy difícil solución: el momento angular (es decir, la "cantidad de rotación") total del sistema Tierra-Luna, que debe de haber permanecido aproximadamente constante desde las épocas primordiales, es menos de la mitad del que, concentrado en una Tierra primitiva, habría podido provocar fuerzas centrífugas que determinaran una pérdida tan importante de materia.

Hipótesis de la acumulación secundaria

Propone la formación de la Luna como la gradual acumulación de un enjambre de pequeños cuerpos sólidos orbitantes alrededor de la Tierra. Este proceso parece bastante plausible, pero en este caso quedaría sin explicar la escasez de hierro y elementos volátiles en la Luna actual.

Últimas y nuevas hipótesis: el megaimpacto

En los últimos años ha recibido mucha atención una nueva hipótesis, que en cierto sentido es una combinación de las hipótesis de fisión y acumulación secundaria, con el añadido de un nuevo ingrediente fundamental: un "megaimpacto" contra la Tierra. Simulando por ordenador la formación de la Tierra a partir de un anillo de planetésimos, se ha observado que en determinadas condiciones se podrían haber formado en la misma zona de la protoTierra otros embriones planetarios de dimensiones análogas a las de Marte, es decir, sólo una decena de veces menos masivos que la propia Tierra; con el tiempo, estos objetos habrían acabado por chocar con nuestro planeta y habrían sido englobados por él. Pero uno de estos gigantescos impactos, sobre todo si tuvo lugar "de lado", pudo haber expulsado y puesto en órbita una cantidad de material del manto terrestre suficiente para formar la Luna, después de haber dispersado el intenso calor recibido durante el impacto.

Esta teoría explicaría de manera bastante natural tanto las afinidades como las diferencias observadas entre el material lunar y el terrrestre. Pero quedan por descubrir pruebas directas que permitan pasar de una reconstrucción enteramente supuesta a otra más fundamentada y detallada. 

 

 

Última actualización el Viernes, 25 de Abril de 2008 09:57