Explican la relativa falta de elementos volátiles en rocas lunares

NASA

MADRID 9 Nov. (EUROPA PRESS) -

Científicos del Southwest Research Institute combinaon modelos dinámicos, térmicos y químicos de formación de la Luna para explicar la relativa falta de elementos volátiles en rocas lunares.

Las rocas lunares se parecen mucho a las rocas de la Tierra en muchos aspectos, pero tienen menos elementos volátiles como potasio, sodio y zinc, que tienden a poseer puntos de ebullición más bajos y vaporizarse fácilmente.

"Explicar el agotamiento de volátiles de la Luna ha sido un misterio desde hace mucho tiempo, pero es una pieza clave de evidencia sobre cómo se formó el sistema Tierra-Luna", afirma el doctor Robin Canup, vicepresidente asociado de la División de Ingeniería de Ciencias Espaciales del SwRI y autor principal del artículo de 'Nature Geoscience' que detalla los hallazgos.

Los científicos creen que la Luna se formó a partir de un disco de vapor en órbita de la Tierra y materia fundida producida por un impacto gigante entre la Tierra y otro cuerpo del tamaño de Marte hace aproximadamente 4.500 millones de años. Anteriormente, los investigadores habían considerado que los volátiles vaporizados por el impacto podrían haber escapado antes de que se formara la Luna.

"Sin embargo, son pocos los volátiles que se pueden haber perdido en realidad debido a que la velocidad necesaria para escapar de la gravedad de la Tierra es muy alto", explica Canup. "La nueva investigación sugiere en cambio que, a medida que la Luna completó su crecimiento, una fusión rica en volátiles se depositó preferentemente sobre la Tierra, en lugar de en la Luna creciente", añade.

El equipo de Canup --que incluyó a investigadores de SwRI, Dordt College y la Universidad de Washington-- comenzó con una simulación por ordenador existente de la acumulación de la Luna desde el disco. Esto se combinó con modelos de cómo la temperatura y la composición química del material del disco evolucionan con el tiempo.

Los modelos muestran que la Luna adquiere acerca de la última mitad de su masa de fusión condensada en las partes internas del disco, cerca de la Tierra y justo dentro de la órbita inicial de la Luna. Con el tiempo, la órbita de la Luna se expande debido a las interacciones dinámicas con material del disco interno. Cuando la Luna está lo suficientemente lejos, ya no puede acumular de manera eficiente fusión del disco interior, que está dispersa hacia adentro y es asimilada por la Tierra.

"Encontramos que la masa fundida del disco interior permanece caliente y carente de volátiles, a medida que acrece a la Luna. Finalmente el disco se enfría y los volátiles se condensan. Pero para cuando esto ocurre, la acumulación de la Luna de esta región interna del disco básicamente ha terminado --explica Canup--. Así que los materiales finales que acumula la Luna carecen de elementos volátiles, incluso en ausencia de escape".

Los autores sugieren que los materiales de la Luna que se acumulan inicialmente desde el disco exterior podrían ser ricos en volátiles, seguidos de una capa final de 100 a 500 kilómetros de material pobre en volátiles. En ese caso, el contenido volátil de la Luna entonces podría aumentar con la profundidad, dependiendo de la extensión de la mezcla en el interior de la Luna.