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Una pequeña diferencia química entre rocas de la Tierra y de la Luna podría tener grandes implicaciones para las teorías sobre cómo nació la Luna. Las rocas lunares contienen un poco más del raro isótopo oxígeno-17 que las rocas de la Tierra, dicen geoquímicos que midieron el oxígeno utilizando métodos muy precisos.
“Cambia la naturaleza del debate”, dice Robin Canup, científica planetaria del Instituto de Investigación del Suroeste, en Boulder, Colorado, quien no participó del estudio. “Si la diferencia entre la Tierra y la Luna es una pequeña cantidad en lugar de cero, necesitamos saberlo”, señala.
La mayoría de los investigadores piensa que la Luna se formó en los primeros días del Sistema Solar, hace 4,5 miles de millones de años, cuando un gran protoplaneta se estrelló contra la Tierra embrionaria. Los restos de la colisión se mezclaron y luego se instalaron en órbita alrededor de la Tierra, donde se fusionaron para formar la Luna. Sin embargo, si ese fuera el caso los científicos esperarían ver más de los restos del cuerpo de impacto original en la Luna. La química de las rocas lunares sería diferente a la de las rocas terrestres.
“La gran pregunta siempre fue: ¿Por qué no vemos esta diferencia, por qué la Tierra y la Luna son tan parecidas?”, dice Daniel Herwartz, geoquímico de isótopos de la Universidad de Colonia, en Alemania, y miembro del equipo del estudio. El gran impacto “es una buena teoría que explica muchas cosas, pero estaba este problema”, apunta.
Herwartz y sus colegas decidieron examinar isótopos de oxígeno porque los planetas y las lunas tienen una huella de oxígeno distinta que registra las condiciones ambientales exactas en las que nacieron. El trabajo de investigación aparece publicado en la revista Science. Estudios anteriores descubrieron que las proporciones de los distintos isótopos de oxígeno en la Tierra y la Luna (como promedio de toda su masa) eran esencialmente idénticas.
Para el nuevo estudio, los investigadores utilizaron un método extremadamente preciso basado en láser para medir isótopos de oxígeno en una variedad de rocas terrestres, meteoritos y tres muestras lunares recogidas por los astronautas del Apolo. Encontraron 12 partes por millón más de oxígeno-17 en las rocas lunares que en las rocas terrestres. “Es una diferencia minúscula y por eso no se había visto antes”, dice Herwartz.
Herwartz sugiere que el cuerpo que desencadenó el impacto que formó la Luna, al que algunos científicos llaman Theia, pudo haber sido químicamente similar a una clase de meteoritos llamados condritas de enstatita. Son tan parecidos a la Tierra, al menos en términos de oxígeno, que Theia no habría dejado una huella importante en la química de la Luna, explica Herwartz.
Algunos científicos no están impresionados. Según Robert Clayton, profesor emérito de la Universidad de Chicago, en Illinois, y pionero en la utilización de isótopos de oxígeno en química cósmica, los autores pudieron haberse esforzado más para encontrar un método de medición más preciso. “No veo nada nuevo en este trabajo; solo han reformulado las barras de error”, dice Clayton. La diferencia observada simplemente no es lo suficientemente grande para concluir algo significativo sobre la formación de la Luna, comenta Clayton.
Lydia Hallis, investigadora de isótopos de la Universidad de Glasgow, en el Reino Unido, señala que el oxígeno-17 puede variar entre rocas lunares, por lo tanto tres muestras del Apolo pueden no representar necesariamente a la Luna en su conjunto. Hallis considera que a los investigadores tal vez les convendría estudiar más de cerca los isótopos de otros elementos. Si los isótopos de oxígeno son más diferentes de lo que se pensaba, quizás elementos como el titanio y el silicio, que en análisis previos parecían idénticos en la Tierra y en la Luna, también podrían tener diferencias diminutas pero dignas de tomarse en cuenta.
Sin embargo, Canup dice que los hallazgos de oxígeno probablemente sacudirán el campo. Los modeladores planetarios han estado tratando de desarrollar escenarios de colisión en los que la Luna y la Tierra terminen siendo químicamente similares, pero no idénticas, luego del impacto de formación de la Luna. “Es el tipo de debate que me alegra mucho ver”, agrega.