“Para entender la estructura interna de la Luna, necesitamos medir con más detalle el estado térmico de la misma de mejor manera”, dice Ananya Mallik, profesora de geociencias. “Tenemos dos puntos importantes: la frontera entre el núcleo y el manto, y la temperatura de la superficie lunar, medida por los astronautas de la Apolo, lo que nos ayudará a crear un perfil de temperatura a través de la Luna. Necesitamos ese perfil de temperaturas para determinar el estado interno, la estructura y la composición de la Luna”, comenta la investigadora.
Se sabe que la superficie de la Luna es de aproximadamente -20 grados centígrados. De acuerdo con Mallik, la Luna tiene un núcleo de hierro, como la Tierra, y en investigaciones previas, usando datos sísmicos, se halló que entre el 5 y el 30 por ciento del material del núcleo y del manto era líquido o estaba en un estado de fundición. “La gran pregunta es por qué tendríamos material fundido presente en la Luna a esa profundidad”, dice Mallik.
Para tratar de contestar esta pregunta, Mallik realizó una serie de experimentos en el 2016, en el Instituto de Investigación de Bavaria, Alemania, dedicado a la Geofísica y Geoquímica, usando un dispositivo que puede ejercer mucha presión como supuestamente hay dentro de la Luna. Ella preparó una pequeña muestra de material hallado en el satélite natural y lo presionó unas 45 mil veces la presión atmosférica de la Tierra, la cual es la presión que se cree que existe en la frontera entre el manto y el núcleo. Uso entonces un calentador de grafito para aumentar la temperatura de la muestra y ésta se fundió parcialmente. “La meta era determinar qué rango de temperatura podría producir de 5 a 30% de fundición, lo cual nos daría la medida de temperaturas en las frontera entre el núcleo y el manto”, comentó la investigadora.
Teniendo el rango de temperatura en la frontera, los científicos pueden ahora empezar a desarrollar un perfil de temperatura más preciso para la Luna, y proceder entonces a determinar el perfil de los minerales que forman el manto, desde la corteza hasta su núcleo. “Es importante conocer la composición de la Luna para entender mejor por qué evolucionó como lo hizo”, dice Mallik. “Las historias de la Tierra y de la Luna se han inter-mezclado desde el inicio. De hecho, ambas parecen ser el producto de una gran colisión entre una proto-Tierra y un cuerpo del tamaño de Marte, asunto que parece haber ocurrido hace unos 4500 millones de años, la edad calculada de la Tierra. Así entonces, para entender la Tierra mejor, tenemos que conocer lo que dice nuestro vecino más cercano, pues los dos han tenido un comienzo común.
“La Tierra es complicada”, dice Mallik, “toda similitud en la composición entre la Tierra y la Luna puede darnos más luz sobre cómo estos dos cuerpos planetarios se formaron y qué energía tuvo la colisión mencionada, así como los elementos involucradas en ese espectacular choque planetario”, comenta la investigadora.
La geofísica dice que la Tierra evolucionó a través del proceso de la tectónica de placas, la cual es la responsable de la distribución de los continentes, de la topografía de la Tierra, de la regulación del clima a largo plazo y tal vez, del origen de la vida. Pero no hay por ejemplo, evidencia de tectónica de placas en la Luna.
“Todo lo que pasa en la Tierra ocurre por las placas tectónicas”, dice Mallik. “¿Qué es lo que nos dice sobre nuestro propio planeta cuando la Luna no experimenta ese proceso? este es el mismo argumento por el cual estudiamos Marte y Venus. Son nuestros vecinos más cercanos y todos tienen un inicio común pero, ¿por qué son tan diferentes a nuestro planeta?”, se pregunta la geofísica.
El siguiente paso en la investigación de Mallik involucrará experimentos para determinar la densidad del material fundido en la frontera entre el manto y el núcleo, lo cual puede refinar más el rango de temperaturas para el perfil que quiere hacerse de la Luna. En colaboración con Heidi Haviland, de Centro Espacial Marshall de la NASA, y Paul Bremner, de la Universidad de Florida, Mallik combinará estos resultados con métodos computacionales paras derivar el perfil de temperatura y la composición del interior de la Luna.
La investigación de Mallik se publicará en el journal Geochimica et Cosmochimica.
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