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Ulises y la Ciencia

Desde abril de 1995, el profesor Ulises nos ha ido contando los fundamentos de la ciencia. Inspirado por las aventuras de su ilustre antepasado, el protagonista de la Odisea, la voz de Ulises nos invita a visitar mundos fascinantes, sólo comprendidos a la luz de los avances científicos. Con un lenguaje sencillo pero de forma rigurosa, quincenalmente nos cuenta una historia. Un guión de Ángel Rodríguez Lozano.

El tiovivo y el abuelo. Origen de la Luna

Origen de la Luna

La odisea del Apolo XI al llevar a los primeros seres humanos a la Luna fue, también, un viaje hacia atrás en el tiempo. Al descender del módulo lunar, ante los ojos de Amstrong y Aldrin se extendía un paisaje desolado, labrado durante un pasado remoto. Las llanuras cubiertas de polvo, los cráteres de impacto y las montañas fueron esculpidas miles de millones de años atrás y permanecían casi intactas, hablando de una historia que allí se conserva y la Tierra ha olvidado.

Nuestro planeta está en continuo cambio, los volcanes rompen la superficie cubriéndola de lava nueva, la corteza se fractura, se mueve y se arruga levantando nuevas montañas y abriendo profundas simas, los vientos y las aguas socavan la tierra y borran la historia pasada.

La Luna es un cuerpo sin vida, no tiene un corazón fundido que alimente el movimiento de su corteza, no tiene atmósfera, no contiene mares ni océanos que destruyan sus cráteres, mira a la Tierra casi con los mismos ojos desde hace 2.000 millones de años.

Cuando Neil Amstrong pisó la superficie lunar, pensó en el gran paso que daba la humanidad y olvidó que estaba borrando con su huella parte del pasado de la Luna y de la Tierra. Fue un cambio pequeño, él, Aldrin y los 10 astronautas que llegaron después sólo dejaron un poco de polvo removido y las huellas de unos vehículos extraños. Nuestro satélite ganó unas toneladas de chatarra terrícola y perdió 382 kilos de rocas que los hombres se llevaron consigo, de vuelta a su planeta. Un valioso botín que permitió conocer el asombroso origen de la Luna y la Tierra.

Lo primero que dejaron claro las rocas lunares, tras sus análisis, fue la edad de nuestro satélite. Los materiales radiactivos allí encontrados permitieron determinar que la Luna se formó al mismo tiempo que la Tierra, hace 4.500 millones de años.

Una vez conocido el cuándo, faltaba por saber cómo se formaron ambos astros. En aquellos tiempos, varias hipótesis luchaban por explicar el origen de la Luna.

Una hipótesis defendía que la Tierra y Luna se formaron en distintos lugares del Sistema Solar. Después, nuestro satélite vagó por el espacio interplanetario hasta ser capturado por la gravedad terrestre. Esta idea se denomina: Hipótesis de captura. Es una bonita historia, pero altamente improbable. Los cálculos teóricos demostraban que si un cuerpo pasa cerca de la Tierra, lo más probable es que, o bien choque con ella, o que ambos modifiquen sus trayectorias y no vuelvan a encontrarse jamás. Además, si ambos cuerpos se hubiesen formado en distintos lugares del Sistema Solar, la proporción de isótopos del oxígeno en las rocas sería distinta. Los análisis de las rocas lunares revelaron una composición similar a las terrestres y la teoría pasó a mejor vida.

El segundo de los diez hijos de Darwin, Goerge, había propuesto una teoría curiosa. Según él, en los primeros momentos de su formación, la Tierra giraba muy deprisa, tanto, que una parte se desgajó de ella y se convirtió en la Luna. La hipótesis explica por qué la densidad media de la Luna es más baja que la de la Tierra, pero tendría que haber rotado muy deprisa, una vuelta cada dos horas y media, de lo contrario no puede desgajarse nada. Es poco probable que cualquier cuerpo celeste llegue a experimentar semejante pasión por la danza. Si, a pesar de todo, hubiera sido de esa manera, la composición de la Luna y la parte más exterior de la Tierra, desde donde se desgajó, deberían ser idénticas. Esa similitud es buena cuando se analizan los isótopos del oxígeno pero acaba ahí. La Luna carece de elementos volátiles -sustancias de evaporación fácil- como el potasio, sodio, bismuto y talio, y no tiene minerales que contengan agua, además, es mucho más rica en elementos refractarios, que entran en ebullición a altas temperaturas, como el aluminio, el calcio y el torio. George tuvo menos suerte que su padre con su teoría y todo el mundo lo ha olvidado.

Otra propuesta, la hipótesis del doble planeta, defiende que la Tierra y la Luna se formaron juntas, a partir de la misma nube de gas y polvo. La masa del satélite salió de un anillo de materia en órbita alrededor de la Tierra. Una buena idea, pero no explica por qué el núcleo metálico de la Luna es tan pequeño comparado con el terrestre, ni las distintas composiciones de elementos volátiles y refractarios.

Descartadas las teorías tradicionales sólo quedaba una propuesta mucho más dramática, dada a conocer por Hartman y Davis en 1975. Según ellos, ambos cuerpos nacieron tras un impacto gigantesco.

Mientras la Tierra estaba en formación e iba creciendo gracias al material que recogía de sus alrededores, un enorme proyectil del tamaño de Marte impactó oblicuamente con ella. El choque fue de tal magnitud que convirtió una gran parte de ambos cuerpos en magma incandescente. Los núcleos de hierro y materiales más pesados se fundieron en un solo cuerpo y las partes más livianas, especialmente silicatos, salieron despedidas al espacio creando una nube de trozos y magma que giraba alrededor del cuerpo central. Esos pedazos se fueron aglutinando hasta formar la Luna.

La teoría explica muchas cosas. La Luna carece de hierro metálico en su centro porque se formó a partir de las partes menos pesadas despedidas durante el impacto. La diferente relación de hierro/magnesio en la Tierra y la Luna se debe a que la Luna se formó sobre todo a partir del cuerpo que se estrelló. El extraordinario calor que se produjo durante la colisión, evaporó el agua y la demás sustancias volátiles, el resto se condensó rápidamente dando lugar a los materiales refractarios que abundan en la Luna.

El proyectil debió golpear la Tierra lateralmente, a una cierta distancia del eje central. Un impacto así habría acelerado la rotación de nuestro planeta hasta su valor actual.

El Sistema Solar era por aquellos tiempos un lugar menos tranquilo, poblado por multitud de cuerpos grandes y pequeños que chocaban entre sí con notable facilidad.

Tras la catástrofe que dio lugar a la formación de la Luna y la Tierra se produjo un verdadero bombardeo que dejó marcados ambos cuerpos con enormes cicatrices en forma de cráteres de impacto. La Luna contiene más de 35 cuencas cuyo diámetro supera los 300 kilómetros. En la Tierra debió suceder lo mismo pero, al tener mayor superficie y masa, el bombardeo fue 20 veces mayor. Comparando con lo que se observa en la Luna, en la Tierra debieron producirse más de 600 enormes impactos, decenas de ellos monumentales capaces de crear cuencas de 2.500 kilómetros de diámetro.

Después ambos cuerpos vivieron vidas separadas. La Luna perdió rápidamente su calor y se enfrió conservando las cicatrices de aquel apocalíptico pasado. La Tierra siguió viva y las huellas se borraron. Nuestro planeta perdió así una gran parte de su historia pasada, una historia que aún conserva páginas inéditas en su inseparable hermana: La Luna.

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