Imagen de las dos caras de la Luna: a la izquierda la visible desde la Tierra; a la derecha la que se oculta a nuestros ojos
Imagen de las dos caras de la Luna: a la izquierda la visible desde la Tierra; a la derecha la que se oculta a nuestros ojos - NASA

La razón por la que las dos caras de la Luna son diferentes

Un nuevo estudio afirma que un planeta enano descarriado chocó contra nuestro satélite en los albores del Sistema Solar

MadridActualizado:

El 7 de octubre de 1959 la humanidad se llevaba una gran sorpresa: la fotografía del lado oculto de nuestro satélite tomada por la sonda soviética Luna 3 revelaba una realidad muy diferente a la esperada. Al contrario del lado visible desde la Tierra, en el que existen grandes planicies (llamadas «mares») que fueron océanos de lava, la parte que no podemos observar desde nuestra superficie está llena de cráteres y montañas. Y no solo eso: tiempo después, las siguientes misiones descubrieron que la corteza era también distinta en ambos lados, con el lado oculto mucho más grueso que el visible y con una misteriosa capa adicional.

En el lado izquierdo, la cara visible de la Luna; en el derecho, la cara oculta
En el lado izquierdo, la cara visible de la Luna; en el derecho, la cara oculta - NASA

Muchas teorías se han lanzado durante estas décadas para explicar la diferencia, la última hace tan solo unas semanas en la revista «Journal of Geophysical Research: Planets». En esta nueva investigación, los investigadores Meng Hua Zhu, Kai Wünnemann, Ross W.K. Potter, Thorsten Kleine y Alessandro Morbidelli proponen que estas diferencias fueron causadas por un planeta enano que colisionó con la Luna al principio de la vida del Sistema Solar.

Simulaciones por ordenador

El equipo internacional de expertos utilizó los datos revelados por la misión GRAIL (dentro del programa Discovery de la NASA) que se desarrolló en 2012 y que realizó una cartografía de alta calidad del campo gravitatorio de la Luna para determinar su estructura interior. Basándose en estos datos, los investigadores probaron varias hipótesis en simulaciones creadas por ordenador. La primera fue la tesis que apunta a que hubo dos lunas orbitando alrededor de la Tierra que finalmente acabaron fusionadas en una; la segunda, que un cuerpo grande, tal vez un planeta enano joven, entró en la trayectoria de la Luna y chocó contra esta.

«Esta última idea de impacto gigante habría ocurrido algo más tarde que en un escenario de lunas de fusión y después de que en la Luna se hubiera formado una corteza sólida», explica en un comunicado el autor principal del estudio, Meng Hua Zhu, del Instituto de Ciencia Espacial de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao (China). Los signos de tal impacto deberían ser visibles en la estructura de la corteza lunar de hoy.

No pudo ser una antigua Luna

Los autores del estudio realizaron simulaciones 360 para ver cuál de los dos escenarios se ajustaba más a la actual superficie lunar y observaron que un cuerpo grande, de aproximadamente 780 kilómetros de diámetro, habría chocado contra el lado cercano de la Luna a 22.500 kilómetros por hora. Eso equivaldría a un objeto un poco más pequeño que el planeta enano Ceres. Pero no sería la única situación que encaja en el puzle: también podría haber golpeado la Luna un mundo de unos 720 kilómetros a unos 24.500 kilómetros por hora.

Esquema del posible impacto de un cuerpo y las consecuencias del mismo
Esquema del posible impacto de un cuerpo y las consecuencias del mismo - JGR: Planets / Zhu et al. 2019 / AGU.

Bajo estos dos escenarios, el modelo muestra que el impacto hubiera arrojado grandes cantidades de material que caería sobre la superficie de la Luna, enterrando la corteza primordial en el lado oculto entre 5 y 10 kilómetros de escombros. Esa es la capa adicional de corteza detectada en el lado oscuro por GRAIL, según Zhu.

El nuevo estudio sugiere que el objeto que chocó contra nuestro satélite probablemente no era una segunda luna temprana de la Tierra: «Cualquiera que fuera el colisionador, un asteroide o un planeta enano, probablemente estaba en su propia órbita alrededor del Sol cuando se encontró con la Luna», afirma Zhu.

La explicación para la misteriosa capa adicional

La distribución topográfica (A), el grosor de la corteza (B) y el torio de la Luna muestran una diferencia dramática entre el lado cercano y el lado no visible. La estrella en el lado cercano a la Tierra representa el centro de la cuenca de impacto propuesta
La distribución topográfica (A), el grosor de la corteza (B) y el torio de la Luna muestran una diferencia dramática entre el lado cercano y el lado no visible. La estrella en el lado cercano a la Tierra representa el centro de la cuenca de impacto propuesta - JGR: Planets / Zhu et al. 2019 / AGU.

El modelo de impacto gigante también proporciona una buena explicación para las misteriosa capa adicional: las diferencias inexplicables en los isótopos de potasio, fósforo y elementos de tierras raras como el tungsteno-182 entre las superficies de la Tierra y la Luna. Estos elementos podrían haber provenido del impacto gigante, que habría agregado ese material a la Luna después de su formación, según los autores del estudio. «Nuestro modelo puede explicar esta anomalía isotópica en el contexto del escenario de impacto gigante del origen de la Luna», escriben los investigadores.

La investigación no solo sugiere una respuesta a una de las preguntas que más desconciertan a los científicos, sino que también puede proporcionar información sobre la estructura de otros mundos asimétricos que también existen en nuestro Sistema Solar, como Marte.

«Es un estudio muy provocativo», afirma Steve Hauck, profesor de geodinámica planetaria en la Universidad Case Western Reserve y editor jefe de JGR: Planets. «Comprender el origen de las diferencias entre el lado cercano y el lado oscuro de la Luna es un tema fundamental en la ciencia lunar. De hecho, varios planetas tienen dicotomías hemisféricas, pero para la Luna tenemos muchos datos con los que poder probar modelos e hipótesis, por lo que las implicaciones del trabajo probablemente vayan más allá de nuestro satélite».