Una roca recogida por el Apolo 17 indica que la Luna tiene 4,460 millones de años

Durante la misión Apolo 17 de 1972, la última vez que se pisó la Luna, los astronautas estadounidenses Harrison Schmitt y Eugene Cernan recogieron 110.4 kilogramos de muestras de suelo y rocas que llevaron a la Tierra para su estudio.

Medio siglo después, los cristales del mineral circón en el interior de un fragmento de roca ígnea de grano grueso recogido por Schmitt están proporcionando a los científicos un conocimiento más profundo sobre la formación de la Luna y la edad exacta de la compañera celeste de la Tierra.

La Luna es unos 40 millones de años más antigua de lo que se pensaba: se formó hace más de 4,460 millones de años, unos 110 millones de años después del nacimiento del Sistema Solar, afirmaron los científicos el lunes, basándose en los análisis de los cristales.

La principal hipótesis sobre la formación de la Luna es que, durante la caótica historia inicial del Sistema Solar, un objeto del tamaño de Marte llamado Theia chocó contra la Tierra primigenia. Esto expulsó magma —roca fundida— al espacio, formando un disco de escombros que orbitó la Tierra y se fusionó en la Luna. Pero el momento exacto de la formación de la Luna ha sido difícil de precisar.

Los cristales minerales pudieron formarse después de que el magma se enfriara y solidificara. Los investigadores utilizaron un método llamado tomografía de sonda atómica para confirmar la edad de los sólidos más antiguos conocidos que se formaron tras el impacto gigante, los cristales de circón del interior del fragmento de un tipo de roca llamada norita recogido por Schmitt.

"Me encanta el hecho de que este estudio se haya realizado sobre una muestra que fue recogida y traída a la Tierra hace 51 años. En aquella época, la tomografía por sonda atómica aún no se había desarrollado y los científicos no habrían imaginado los tipos de análisis que hacemos hoy", afirma el cosmoquímico Philipp Heck, director principal de investigación del Museo Field de Chicago, profesor de la Universidad de Chicago y autor principal del estudio publicado en la revista Geochemical Perspectives Letters.

"Curiosamente, todos los minerales más antiguos encontrados en la Tierra, Marte y la Luna son cristales de circón. El circón, no el diamante, dura para siempre", añadió Bidong Zhang, científico planetario de la UCLA y coautor del estudio.

La roca que contiene el circón se recogió en el valle Taurus-Littrow, en el extremo sudoriental del Mare Serenitatis (Mar de la Serenidad) lunar, y se almacenó en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.

"Los circones son muy duros y resistentes y sobreviven a la descomposición de las rocas durante la meteorización", dijo Heck.

Un estudio dirigido por Zhang publicado en 2021 utilizó una técnica llamada análisis de microsonda iónica para medir cuántos átomos de uranio y plomo había en los cristales, calculando la edad del circón en función de la desintegración del uranio radiactivo en plomo a lo largo del tiempo. Esta edad debía confirmarse mediante otro método, debido a una posible complicación relacionada con los átomos de plomo si existían defectos en la estructura cristalina del circón.

El nuevo estudio utilizó la tomografía de sonda atómica para determinar que no había complicaciones relacionadas con los átomos de plomo, confirmando así la edad de los cristales.

"En mi opinión, se trata de un magnífico ejemplo de lo que la nanoescala, o incluso la escala atómica, puede decirnos sobre cuestiones de gran calado", afirma Jennika Greer, autora principal del estudio y cosmoquímica de la Universidad de Glasgow, Escocia.

La Luna, que orbita alrededor de la Tierra a una distancia media de unos 385,000 kilómetros, tiene un diámetro de unos 3,475 kilómetros, algo más de una cuarta parte del diámetro de nuestro planeta.

"El impacto gigante que formó la Luna fue un acontecimiento cataclísmico para la Tierra y cambió la velocidad de rotación de la Tierra. Después de eso, la Luna tuvo un efecto estabilizador del eje de rotación de la Tierra y ralentizó su velocidad de rotación", explica Heck. "La fecha de formación de la Luna es importante, ya que solo después de ese evento la Tierra se convirtió en un planeta habitable".

"La Luna ayuda a estabilizar el eje de la Tierra para un clima estable", añadió Zhang. "Los tirones gravitatorios de la Luna ayudan a dar forma al ecosistema oceánico. La Luna es fuente de inspiración para las culturas y exploraciones humanas. Y la NASA y otras agencias espaciales ven en la Luna un trampolín para futuras exploraciones del espacio profundo".