Gases nobles encierran otra pista sobre el origen de la Luna
Con el instrumento Tom Dooley, el equipo de investigación pudo medir las partículas de vidrio submilimétricas de los meteoritos y descartar el viento solar como fuente de los gases detectados.
Imagen de la superficie lunar. Foto: NASA.
Geoquímicos, cosmoquímicos y petrólogos de ETH Zurich arrojan nueva luz sobre el origen de la Luna, al demostrar que heredó gases nobles de helio y neón autóctonos del manto terrestre.
El descubrimiento, publicado en Science Advances, se suma a las ya fuertes limitaciones de la teoría del «impacto gigante», actualmente favorecida, que plantean la hipótesis de que la Luna se formó por una colisión masiva entre la Tierra y otro cuerpo celeste.
Durante su investigación doctoral en la ETH de Zúrich, Patrizia Will analizó seis muestras de meteoritos lunares procedentes de una colección antártica, obtenida de la NASA. Los meteoritos son rocas basálticas que se formaron cuando el magma brotó del interior de la Luna y se enfrió rápidamente.
Tras su formación, quedaron cubiertos por capas adicionales de basalto, que protegieron la roca de los rayos cósmicos y, sobre todo, del viento solar. El proceso de enfriamiento dio lugar a la formación de partículas de vidrio lunar entre los demás minerales que se encuentran en el magma.
Will y su equipo descubrieron que las partículas de vidrio conservan las huellas químicas (firmas isotópicas) de los gases solares: helio y neón del interior de la Luna. Sus hallazgos apoyan firmemente que la Luna heredó los gases nobles autóctonos de la Tierra.
«Encontrar gases solares, por primera vez, en materiales basálticos de la Luna que no están relacionados con ninguna exposición en la superficie lunar fue un resultado muy emocionante», añade Will en un comunicado.
Sin la protección de una atmósfera, los asteroides golpean continuamente la superficie de la Luna. Probablemente fue necesario un impacto de alta energía para expulsar los meteoritos de las capas intermedias del flujo de lava similar a las vastas llanuras conocidas como Mare Lunar. Finalmente, los fragmentos de roca llegaron a la Tierra en forma de meteoritos.
Muchas de estas muestras de meteoritos se recogen en los desiertos del norte de África o, en este caso, en el «desierto frío» de la Antártida, donde son más fáciles de detectar en el paisaje.
En el Laboratorio de Gases Nobles de la ETH de Zúrich se encuentra un espectrómetro de masas de gases nobles de última generación llamado ‘Tom Dooley’, del que se habla en la canción del grupo Grateful Dead del mismo nombre. El instrumento debe su nombre a que los primeros investigadores suspendieron el equipo de alta sensibilidad del techo del laboratorio para evitar las interferencias de las vibraciones de la vida cotidiana.
Con el instrumento Tom Dooley, el equipo de investigación pudo medir las partículas de vidrio submilimétricas de los meteoritos y descartar el viento solar como fuente de los gases detectados. El helio y el neón que detectaron eran mucho más abundantes de lo esperado.
El Tom Dooley es tan sensible que, de hecho, es el único instrumento del mundo capaz de detectar concentraciones tan mínimas de helio y neón. Se utilizó para detectar estos gases nobles en los granos del meteorito Murchison, de 7.000 millones de años de antigüedad, la materia sólida más antigua conocida hasta la fecha.
Saber dónde buscar dentro de la vasta colección de la NASA, compuesta por unos 70.000 meteoritos homologados, representa un gran paso adelante. «Estoy firmemente convencido de que se producirá una carrera para estudiar los gases nobles pesados y los isótopos en los materiales meteoríticos», afirma el profesor de la ETH de Zúrich Henner Busemann, uno de los principales científicos del mundo en el campo de la geoquímica de los gases nobles extraterrestres.
Este experto anticipa que pronto los investigadores buscarán gases nobles como el xenón y el criptón, que son más difíciles de identificar, así como otros elementos volátiles como el hidrógeno o los halógenos en los meteoritos lunares.
«Aunque estos gases no son necesarios para la vida, sería interesante saber cómo algunos de estos gases nobles sobrevivieron a la brutal y violenta formación de la Luna –subraya Busemann–. Este conocimiento podría ayudar a los científicos de la geoquímica y la geofísica a crear nuevos modelos que muestren de forma más general cómo estos elementos más volátiles pueden sobrevivir a la formación de los planetas, en nuestro sistema solar y más allá».
