La porosidad de la corteza lunar

Planeta B

Cuando miramos a nuestro único satélite natural, la Luna, a través de un telescopio -aunque sea uno modesto- saltan dos cosas a la vista y que son evidentes incluso con ese nivel de detalle: por un lado tenemos los mares lunares, esas grandes llanuras volcánicas de color gris oscuro que cubren una gran parte de la superficie de su cara visible y, por otro, la cantidad de cráteres de todos los tamaños que podemos ver salpicando la superficie.

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Recreación digital de la cara visible de la Luna que nos permite ver algunos de sus cráteres, especialmente cerca del límite entre el lado diurno y nocturno o terminador. También se aprecia perfectamente el contraste con los mares y como estos aparentan tener muchos menos cráteres que las zonas más claras. Cortesía del Scientific Visualization Studio de la NASA.

Tanto es así que podemos encontrar cráteres que van desde los 2500 kilómetros de diámetro, como es la cuenca de Aitken, situada en el polo sur lunar, como cráteres de tamaño microscópico formados sobre las rocas por el continuo impacto de partículas de pequeño tamaño a lo largo de 4500 millones de años de historia.

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Cráteres a pequeña escala. En la imagen de la izquierda vemos una pequeña partícula de vidrio lunar con un cráter en su superficie y a la derecha una roca lunar, vista al microscopio electrónico, donde también se puede apreciar la marca de un pequeño impacto (el cráter tiene en torno a las 10 micras) e incluso la fracturación de la roca como consecuencia de este. Imágenes cortesía de la NASA.

En los primeros momentos de la formación de nuestro sistema planetario, especialmente entre hace 4400 y 3800 millones de años, los planetas sufrieron un elevado número de grandes impactos porque todavía existían muchos embriones planetarios que vagaban por el espacio sin llegar a formar cuerpos más grandes. Sin una órbita estable, cruzaban la trayectoria de los planetas, hasta que, poco a poco, debido a las colisiones, esta población fue reduciéndose notablemente y las colisiones se hicieron menos frecuentes.

Eso no quiere decir que hayamos dejado de recibir los impactos de otros cuerpos, solo que con el paso del tiempo la magnitud en tamaño y en cantidad de impactos, por lo general, ha ido disminuyendo gradualmente. En nuestro planeta cuesta mucho ver estas etapas tan convulsas, ya que tanto la tectónica de placas como los agentes externos (el agua, el viento o el hielo, entre otros) han conseguido borrar esa parte de nuestra historia.

Por eso la Luna es un laboratorio tan importante de cara a poder comprender mejor esas primeras etapas de formación del Sistema Solar, puesto que las ha preservado mucho mejor que la Tierra. Aunque no podemos olvidar que incluso la Luna, que nos parece un cuerpo que ha cambiado tan poco, ha seguido sufriendo tanto impactos, que han seguido alterando su superficie, como la formación de sus mares que, si bien a menor ritmo, ha continuado hasta hace unos 1500 millones de años.

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a) Porosidad actual de la corteza lunar. b) Modelo de porosidad de la corteza lunar alrededor del momento de formación de la cuenca de impacto del Polo Sur-Aitken. Se aprecia claramente como los círculos negros, que corresponden con las cuencas de impacto más antiguas, muestran una correlación importante con la porosidad observada y modelada. Cortesía de Huei et al. (2022).

La porosidad de la corteza lunar

Para poder conocer mejor esta turbulenta historia de colisiones, los científicos han empezado a estudiar la porosidad de la corteza lunar, es decir, la relación entre el volumen de la roca y los huecos o espacios que ocupan los poros… ¿pero qué tienen que ver estos poros con las colisiones?

Pues parece que las grandes colisiones afectaron tanto a la corteza lunar que la convirtieron en una zona altamente porosa y que probablemente esa porosidad se extendía decenas de kilómetros hacia las profundidades de la Luna y no se limitaba a las zonas más superficiales, casi transformándola en una esponja de roca a escala planetaria, llegando a alcanzar valores de porosidad del 20%.

Anteriormente, los científicos pensaban que la porosidad observada en la Luna se había desarrollado de una manera gradual a lo largo de toda su historia, pero ahora empezamos a ver detalles que nos hacen pensar que realmente ha ocurrido de otra manera. La porosidad que observamos fue generada a partir de los impactos más grandes, que eran capaces de afectar a grandes zonas de la Luna, pero los impactos cada vez más pequeños y el propio peso de las capas superiores fue compactando de nuevo la corteza lunar y reduciendo esa porosidad.

¿Para qué puede servir este descubrimiento? Este cambio en la porosidad puede ayudarnos a reconstruir la historia de los impactos, ya que sobre la superficie lunar se superponen impactos -algunos de los cuales ya no son apreciables- y quizás la única manera de reconocer sus efectos sea a través de como han afectado a la propia estructura de la corteza.

También pone de manifiesto que, si este modelo lunar es acertado, probablemente los planetas experimentaron una gran porosidad en sus cortezas durante su “infancia” planetaria, lo que nos puede ayudar a construir modelos geodinámicos que tengan en cuento este punto partida.

E, incluso, desde el punto de vista de la astrobiología puede resultar muy interesante, ya que las fracturas pueden permitir, por un lado, que el agua llegue a mayores profundidades, generando zonas de alteración y de intercambio de sustancias que puedan ser beneficiosas para el desarrollo y sustento de la vida, pero también por crear zonas donde la vida pueda protegerse de un ambiente externo más hostil.

Finalmente, también nos puede ayudar a encontrar las zonas más antiguas de la corteza de los planetas, abriéndonos una ventana a la búsqueda de rocas donde apoyarnos para seguir estudiando el origen del Sistema Solar.

Referencias

Huang, Y.H., Soderblom, J.M., Minton, D.A. et al. (2022) Bombardment history of the Moon constrained by crustal porosity. Nat. Geosci. (2022). doi: 10.1038/s41561-022-00969-4

Para saber más:

¿Por qué las caras de la Luna son tan diferentes?

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

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