El róver chino Yutu-2 encuentra rocas que podrían proceder de las profundidades de la luna

A principios de enero, China hizo historia al aterrizar la primera sonda espacial en la cara oculta de la luna. Ahora, los resultados de esa misión insinúan otra gran novedad: los primeros signos del material del manto lunar están disponibles para estudiar científicamente.

Yutu-2, el róver compañero del vehículo de aterrizaje Chang'e-4, utilizó la radiación reflejada para analizar los minerales de su lugar de aterrizaje dentro del cráter Von Kármán de la luna. Al hacerlo, descubrió capas ricas de dos tipos de minerales que no son compatibles con la corteza lunar típica. Los autores del estudio argumentan que es probable que estos parches de minerales representen el material del manto superior, según el trabajo que apareció en la revista Nature.

Si esto se confirma, el manto de la luna le daría a los investigadores un cambio de perspectiva respecto al funcionamiento interno de nuestra compañera celeste, tal vez ayudando a resolver misterios de larga data sobre la formación y la evolución de la luna. 

"Si esto realmente es un poco del manto, entonces es genial", dice Sara Russell, profesora de ciencias planetarias del Museo de Historia Natural de Londres.

Lo que sabemos sobre la luna, desde su origen hasta cómo se comporta hoy, se debe a las muestras que aportaron las misiones de Apolo, que aterrizaron del lado más cercano de la luna. Estas rocas tienen un valor incalculable, pero solo cuentan una pequeña parte de la historia, ya que todas son material de la superficie lunar de una sección muy pequeña de la luna. El manto de la luna, una capa sólida debajo de la corteza que alguna vez estuvo más caliente y fue más parecida a una pasta de dientes, sigue siendo algo más misterioso y los científicos han estado buscando muestras durante décadas.

Una muestra genuina del manto lunar representaría una "pieza crítica del rompecabezas" encontrada por fin, dice Russell. Sin embargo, algunos investigadores han expresado incertidumbre acerca de cuán concluyente es el reclamo del estudio en esta etapa.

"Este es un emocionante paso hacia adelante", dice Clive Neal, un experto en geología lunar de la Universidad de Notre Dame, pero las explicaciones alternativas deben explorarse más a fondo antes de que se considere un éxito.

Desenterrando el pasado

La misión Chang'e-4 es, sin duda, no tiene precedentes. Todos los aterrizajes anteriores lunares exitosos, por parte de los Estados Unidos y de la Unión Soviética, aterrizaron sobre el lado cercano de la luna, ya que tenían problemas logísticos para aterrizar del otro lado.

China es ahora el primer y único país con un róver que explora el otro lado. Su lugar de aterrizaje en el cráter Von Kármán se encuentra en medio de la colosal cuenca del Polo Sur-Aitken, un antiguo cráter de 2495 kilómetros de ancho que se encuentra entre las estructuras de mayor impacto en el sistema solar. Eso lo convierte en un lugar creíble para cazar el manto lunar, que es una de las razones por las cuales la Administración Nacional del Espacio de China estaba dispuesta a aterrizar allí. 

"Los modelos numéricos del evento de impacto indican que debería haber volado a través de la corteza lunar para excavar el material del manto que se encuentra debajo", dice Bill Bottke, un científico planetario del Southwest Research Institute.

"Si vas a encontrar material del manto en cualquier lugar, la cuenca del Polo Sur-Aitken es el mejor lugar para ir", agrega Russell.

Los científicos sospechan que la luna estuvo cubierta por un océano de magma durante sus primeros días. A medida que se enfriaba y solidificaba progresivamente, los minerales más densos permanecían en las profundidades del océano mientras que los minerales menos densos flotaban sobre la superficie. Esto significó que las composiciones geoquímicas de las capas finales del manto y la corteza resultaron ser distintas entre sí.

Conduciendo alrededor de Von Kármán, el rover Yutu-2 encontró material que, según su espectrómetro, parecía contener al menos dos minerales: piroxeno bajo en calcio y olivino. Estos serían una buena combinación para lo que los modelos predicen que contendría el manto superior de la luna.

Los investigadores suponen que cuando se formó toda la cuenca, se dispersó el material del manto por toda la superficie lunar. Más tarde, un impacto menos poderoso formó el cráter Finsen más pequeño, y el equipo especula que este evento desechó material de manto previamente excavado en el cercano cráter Von Kármán.

Un cuento de dos mundos

Si la muestra es realmente material de manto, su composición no registrará únicamente la evolución térmica y magmática de la luna, dice el autor principal del estudio, Chunlai Li de la Academia de Ciencias de China. Parte de la historia temprana de la Tierra también está encerrada en el inframundo lunar. 

La teoría más aceptada es que la luna nació cuando un protoplaneta masivo se estrelló contra la Tierra joven, enviando muchos bloques de construcción terrestres en órbita a su alrededor. La Tierra ha destruido gran parte de su historia geológica más antigua a través de la tectónica de placas, pero existen muchas posibilidades de que sus ecos hayan sido narrados en la parte más baja de la luna, que es mucho menos autodestructiva.

El equipo no puede decir con certeza que el espectrómetro está viendo inequívocamente el material del manto. El coautor del estudio, Bin Liu, investigador de la Academia de Ciencias de China, dice que la misión deberá reunir muchos más datos espectrales para ayudar a validar estas primeras interpretaciones.

Bottke apoya la idea de que el material es el manto temprano expuesto, pero está de acuerdo en que todavía no se pueden descartar otras posibilidades. Una explicación alternativa, dice, es que el material es la masa fundida solidificada del impacto que creó la cuenca en primer lugar. O podría ser una característica de la lava solidificada que se sabe que existe dentro del cráter, dice Neal.

Daniel Moriarty, un geólogo lunar en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, también es cauteloso. Observa que el orbitador Kaguya de Japón, con espectrómetro, observaba una copa volcánica dentro del cráter Von Kármán y otros cráteres cercanos. Para un espectrómetro, el olivino y el vidrio volcánico pueden parecer bastante similares, lo que significa que el Yutu-2 podría haber encontrado vidrio volcánico, no minerales del manto.

Tampoco hay mucha evidencia de olivino dentro del cráter Finsen, la supuesta fuente del material del manto visto en el cráter Von Kármán, dice. Supone que un cráter más fresco en medio de Von Kármán es la fuente más probable de las características que está observando el Yutu-2.

Un salto gigante para los robots

Tanto Neal como Russell dicen que este estudio demuestra por qué es importante financiar más misiones que devolverán muestras lunares a la Tierra, donde se pueden analizar a fondo en un laboratorio. Afortunadamente, China ya está trabajando en el caso. La próxima misión Chang'e-5 enviará muestras lunares cercanas a tierra firme, y su misión Chang'e-6 apunta a hacer lo mismo con muestras del polo sur lunar.

Hasta que eso suceda, los científicos probablemente no estarán de acuerdo en si Chang'e-4 realmente ha encontrado material del manto. Lo que sí están de acuerdo, sin embargo, es que el nuevo estudio es nada menos que una hazaña pionera.

"Aunque soy bastante escéptico con algunas de sus interpretaciones de sus mediciones, creo que el hecho de que incluso hayan hecho estas mediciones es un logro increíble", dice Moriarty. "Eso realmente ha hecho mucho para avanzar en la ciencia y en la exploración lunar", concluye.