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Lo que aprendimos de 382 kilogramos de rocas lunares

Las muestras de roca y suelo traídas por los astronautas del Apollo han producido material suficiente para publicar más de 3.000 artículos en revistas especializadas.  Casi todos los “huecos” en el conocimiento sobre la Luna fueron llenados por estos trabajos.  

Dibujos de la Luna trazados por Galileo.

El primer descubrimiento de la Luna se produjo en la antigüedad, cuando sabios griegos usando observaciones, geometría y especulación filosófica concluyeron que la Luna era algo más que un agujero en el telón oscuro del cielo.  El segundo descubrimiento de la Luna, ya como un cuerpo planetario en todo su derecho y compuesto de algo parecido a aquello de lo que está hecha la Tierra, ocurrió cuando Galileo Galilei observó la Luna y vió en ella montañas y llanuras como las de nuestro planeta. 

Antes de las primeras misiones tripuladas y robóticas de finales de las décadas de los 60 y 70, la Luna, a pesar de estar a un "tiro de cañón" de la Tierra, todavía era terra incognita para la ciencia. Teníamos mapas y fotografía detalladas de su superficie, conocíamos sus movimientos, tamaño y masa, pero poco sabíamos sobre su composición, edad y origen.

Todo cambió con la llegada de los astronautas del Apollo 11 a nuestro satélite aquella tarde (hora de Colombia) del 20 de julio de 1969.  Entre aquel día histórico y la última jornada de la misión Apollo 17, 3 años y medio más tarde, 382 kg de materia lunar (una mezcla de rocas, polvo y arena) fueron recogidos por los 12 únicos seres humanos que han pisado la Luna.  Estos individuos, pasaron un total de 6.8 días-hombre caminando y rodando alrededor de los lugares de alunizaje (3.4 días de actividades extravehiculares, realizados por dos astronautas en cada misión), 

En ese mismo tiempo instalaron 26 instrumentos de medida (2.1 toneladas de equipo científico) entre retroreflectores, sismómetros, sensores de calor e instrumentos para medir la gravedad y el campo magnético.  Ningún otro cuerpo planetario, distinto de la Tierra, ha sido estudiado con tanto detalle en los últimos 50 años.

Las muestras de roca y suelo traídas por los astronautas del Apollo, sumados a los datos recabados por los instrumentos instalados allí, han producido material suficiente para publicar más de 3.000 artículos en revistas especializadas.  Casi todos los “huecos” en el conocimiento sobre la Luna congelado por prácticamente 350 años, fueron llenados por estos trabajos.  

¿Pero cuál fue la Luna que conocimos después de este tercer redescubrimiento?

El resultado más importante se obtuvo estudiando la composición química de las rocas lunares. Resultó muy parecida a las de las rocas terrestres, pero no completamente igual.  Así mismo, se encontró que la Luna contiene pocas sustancias volátiles, incluyendo agua, que son relativamente abundantes en las rocas de nuestro planeta.  

Estos dos hechos soportan hoy la teoría aceptada del origen lunar.  Según esta teoría, nuestro satélite nació en un evento cataclísmico ocurrido hace 4510 millones de años.  Un cuerpo con la masa de Marte impactó velozmente la Tierra primitiva vaporizando parte de nuestro planeta y creando un enorme atmósfera de roca y metal en forma de dona. Dentro de esta atmósfera se condensó en el lapso de unas cuantas décadas, la Luna que vemos en el cielo.  

Aunque parece una historia increíble, el modelo funciona bien en el computador y explica los datos de los Apollo. El parecido químico entre nuestro satélite y la Tierra resultaría del hecho que la Luna nació del vapor (mezcla de Tierra y cuerpo intruso) que quedó del impacto. La ausencia de elementos volátiles se explicaría por las increíbles temperaturas en las que se condensó en la atmósfera de roca y metal posterior al cataclismo.

El segundo descubrimiento importante, derivado del examen de las muestras traídas por los Apollo, fue la existencia de una precisa relación entre la edad de las rocas recolectadas (que se dataron una vez estuvieron en la Tierra) y el número de cráteres por kilómetro cuadrado en la zona en la que se encontraron. Las partes más antiguas de la Luna, tienen más cráteres.  Aunque un poco obvio, sólo las muestras traídas por los Apollo permitieron ponerle números a esta relación.

Con estos números podemos datar, usando sólo fotografías, la edad de cualquier región de Luna. Así fue como los astrónomos, por ejemplo, descubrieron que los impactos más grandes que sufrió nuestro satélite (los que formaron los mares lunares, un descubrimiento de los Apollo) se produjeron entre hace 4.100 y 3.800 millones de años.  A ese período de “lluvias torrenciales” de rocas se lo conoce como el “bombardeo tardío”.  Este fenómeno podría explicar porque solo hay huellas de vida en la Tierra desde hace 3.500 millones de años, cuando sabemos que nuestro planeta tenía océanos desde mucho antes. Es posible que la vida anterior al bombardeo tardío se extinguió y la nuestra es una especie de vida 2.0. 

Los sismógrafos instalados por los astronautas han servido para reconstruir la estructura interior de la luna: 12.000 sismos fueron detectados en los casi 8 años durante los que estuvieron en operación.  En años recientes y usando métodos computacionales de punta, el análisis de esos sismos nos ha permitido descubrir que la Luna tiene un pequeño núcleo de hierro sólido de apenas un cuarto de su tamaño (el de la Tierra ocupa la mitad del espacio interior).  Los sismómetros de los Apollo nos están permitiendo hackear el interior lunar.

Finalmente, pero no menos importante, han sido los descubrimientos que hemos hecho sobre el movimiento lunar (uno de los más terribles dolores de cabeza de la Astronomía de los últimos 350 años). Disparando poderosos rayos láser desde la Tierra contra los retroreflectores instalados por los astronautas del Apollo 11, hemos medido la distancia de la Luna con precisión de milímetros. Gracias a ello sabemos, por ejemplo, que la Luna se aleja de nosotros a razón de 4 centímetros por año.

¿Podríamos haber logrado lo mismo sin mandar personas hasta allá? Tal vez.  

Sin embargo la diversidad de las muestras lunares ha resultado increíble, a pesar de haber sido recogidas en solo 6 zonas de la superficie.  Esto parece indicar que la habilidad humana para reconocer y valorar la diversidad de los datos podría ser invaluable en la exploración futura de la Luna y de otros cuerpos similares.

Otra lección de los Apollo, podría ser que tal vez el trabajo de astronauta-geólogo será difícil reemplazar con robots e inteligencia artificial.

*Profesor Titular de Astronomía y Física de la Universidad de Antioquia

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Jorge I. Zuluaga*

Ciencia

Lo que aprendimos de 382 kilogramos de rocas lunares

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