Misterio térmico: descubren que la cara oculta de la Luna es 100 grados más fría que la visible

Un nuevo estudio revela que la cara oculta de la Luna fue más fría que la visible en unos 100 grados C, una diferencia profunda en su interior (NASA)

La Luna es un cuerpo celeste que, a pesar de estar siempre a la vista, sigue guardando secretos fundamentales sobre su origen y evolución. El más reciente descubrimiento acerca de su estructura interna vuelve a plantear preguntas sobre por qué nuestro satélite es tan asimétrico.

Un análisis internacional de rocas recogidas en el hemisferio oculto reveló que el interior de esa cara es más frío que el lado que siempre mira hacia la Tierra. La diferencia estimada es de unos 100 grados centígrados, lo que marca un contraste profundo y duradero en la historia geológica lunar.

El hallazgo se realizó a partir de la misión Chang’e 6, lanzada por China en 2023, que trajo a la Tierra fragmentos de roca y suelo de un gigantesco cráter situado en el hemisferio oculto. Hasta ese momento, ninguna misión había logrado recuperar directamente material de esa región, lo que convierte a estas muestras en un recurso sin precedentes para la ciencia.

Las muestras de suelo de la cara oculta de la Luna ofrecen pistas sobre el origen de la asimetría lunar y los efectos de los impactos de 'mega-cuencas' en la evolución de los planetas rocosos (NATURE)

El trabajo, publicado en Nature Geoscience y liderado por investigadores de la University College London (UCL) y la Universidad de Pekín, aporta la primera evidencia directa de que la asimetría lunar no se limita a la superficie, sino que se extiende hacia las profundidades.

“La Luna es un cuerpo de dos caras, muy diferentes tanto en la superficie como en el interior. Nuestro estudio ofrece la primera evidencia con muestras reales de una diferencia térmica profunda”, explicó el profesor Yang Li, de la UCL y la Universidad de Pekín, que dirigió el estudio científico. La afirmación sintetiza el impacto del descubrimiento, que modifica la forma en que se interpreta la historia del satélite.

Desde la Tierra solo vemos un hemisferio lunar, el que está sincronizado por la fuerza de marea. El otro, conocido como lado oculto, permaneció desconocido hasta la era espacial. Cuando las primeras sondas lo fotografiaron en la década de 1960, sorprendió por su aspecto radicalmente distinto. Mientras la cara visible presenta llanuras oscuras de basalto, huellas de antiguos mares volcánicos, el lado oculto muestra una corteza más gruesa, montañosa y cubierta de cráteres.

Las primeras rocas de la Luna se obtuvieron de las misiones Apolo (NASA)

El nuevo análisis confirma que estas diferencias no se explican solo por procesos superficiales. Los fragmentos de roca traídos por Chang’e 6 datan de unos 2.800 millones de años. El estudio químico de sus minerales reveló que la lava de la que proceden se solidificó a aproximadamente 1.100 °C.

En comparación con las muestras de la cara visible, recolectadas en su mayoría por las misiones Apolo, la diferencia es clara: el hemisferio que siempre mira hacia la Tierra fue al menos 100 °C más caliente en el momento de formación de esas rocas.

“Estos resultados muestran que las diferencias no solo son superficiales, sino que alcanzan el interior mismo de la Luna”, subrayó el investigador Xuelin Zhu, de la Universidad de Pekín.

Investigadores analizaron 300 gramos de suelo lunar recolectado por la misión Chang’e 6 en un cráter del hemisferio oculto en 2023 (Reuters)

La clave estaría en la concentración de ciertos elementos químicos que actúan como productores de calor. Uranio, torio y potasio se desintegran radiactivamente liberando energía térmica.

Estudios previos ya habían sugerido que estos elementos se acumulan en mayor medida en la cara visible, probablemente en asociación con fósforo y elementos de tierras raras en lo que los científicos llaman material KREEP. El nuevo trabajo refuerza esa hipótesis al demostrar que la escasez de tales elementos en el hemisferio oculto dio lugar a un interior más frío y menos propenso al vulcanismo.

Las rocas de la cara oculta tienen 2800 millones de años y se formaron a 1100 grados C, 100 menos que las muestras recolectadas en la visible (Reuters)

“Se trata de un descubrimiento más que avalan las consecuencias de este movimiento tan particular que tienen la Luna en relación con la Tierra. Sabemos que la Luna siempre ofrece la misma cara a la Tierra, y esto es porque su velocidad de rotación (se llama rotación capturada) sobre sí misma y de traslación alrededor de la Tierra son similares, de 28 días. O sea, tarda 28 días en dar una vuelta sobre sí misma, y 28 días en orbitar la Tierra también. Por eso siempre nos ofrece la misma cara”, explicó a Infobae el historiador y especialista en temas lunares, Diego Córdova.

“Otra característica es que la Luna es bastante grande respecto a la Tierra, y además con una pequeña distancia entre estos dos cuerpos (menos de cuatrocientos mil kilómetros). Eso hace que el movimiento de rotación de la Luna haya quedado como trabado a consecuencia de la fuerza de gravedad de la Tierra”, agregó el autor del libro “Huellas en la Luna”.

Córdova indicó que lo mismo sucede con algunas lunas de Júpiter o de Saturno, y afirmó que a partir del momento en que un cuerpo siempre ofrece la misma cara a un planeta o a una estrella, ya de por sí vamos a tener dos hemisferios total y completamente diferenciados, porque recibe distintos tipos de radiación solar y distinta frecuencia de impacto de meteoritos.

La diferencia térmica lunar podría deberse a una menor concentración de uranio torio y potasio en el hemisferio que no vemos desde la Tierra (REUTERS/Henry Romero)

“Esos cambios a lo largo de estos miles de millones de años que tiene nuestro satélite natural, modifica la química de los minerales y de su suelo. Nuestro primer referente de estudio son las muestras lunares traídas por las misiones Apolo, que prácticamente nos cambiaron todo nuestro conocimiento acerca de la Luna. El noventa por ciento de lo que sabemos de la Luna son gracias a esas muestras lunares. Pero las muestras traídas por las misiones chinas, por las misiones Chang’e 6, sobre todo estas últimas, han ofrecido estos últimos descubrimientos muy interesantes”, agregó.

Y concluyó: “Ahora podemos saber a nivel mucho más detallado la composición química y también cómo ha cambiado la composición molecular en las rocas traídas de las distintas regiones y de las distintas caras de la luna, la visible y la oculta. Esas diferencias son más notorias de lo que creímos”.

Entre las hipótesis figuran un colosal impacto inicial, la fusión de dos cuerpos distintos o la influencia de la gravedad terrestre (NASA)

El hallazgo abre la puerta a nuevas teorías sobre la evolución lunar. Una posibilidad es que un colosal impacto en la temprana historia del satélite desplazara materiales ricos en elementos productores de calor hacia la cara visible, dejando al hemisferio opuesto con menos recursos energéticos. Otra hipótesis propone que la Luna se formó a partir de la fusión de dos cuerpos distintos: uno más rico en materiales radiactivos y otro más pobre. También se plantea que la gravedad terrestre pudo mantener más caliente el hemisferio próximo gracias a su constante atracción.

Sea cual fuere el escenario, el descubrimiento confirma que la asimetría lunar tiene raíces profundas. El análisis de los 300 gramos de suelo recolectados por Chang’e 6 incluyó técnicas de alta precisión como la sonda de electrones y la espectrometría de masas de iones secundarios.

Estas herramientas permitieron fechar los fragmentos y conocer su composición mineral. Además, los datos fueron contrastados con simulaciones por ordenador y observaciones satelitales de la superficie en el lugar de aterrizaje. El resultado fue consistente: el hemisferio oculto se formó a temperaturas entre 70 y 100 °C más bajas que el visible.

La cara oculta presenta corteza más gruesa menos actividad volcánica y menos basaltos oscuros en comparación con la cara visible (REUTERS/Tingshu Wang)

El profesor Pieter Vermeesch, del departamento Ciencias de la Tierra en la UCL, perfeccionó el método de datación utilizado, basado en la desintegración del uranio en plomo a un ritmo constante. Gracias a estas técnicas, fue posible retroceder en el tiempo y estimar la temperatura de la roca madre que originó el material estudiado, lo que aporta una visión inédita sobre la evolución térmica de la Luna.

La investigación no permite calcular la temperatura actual del manto lunar, pero sugiere que el desequilibrio se habría mantenido durante miles de millones de años. Dado que la Luna se enfría lentamente desde su origen, cualquier contraste térmico en sus capas internas tiende a persistir durante largos períodos.

“Resolver este misterio nos acerca a comprender mejor la historia geológica de nuestro satélite y, en última instancia, su origen violento”, concluyeron los autores del estudio.

Fotografía de un cráter lunar en Oceanus Procellarum (Fotografía facilitada por NASA/GSFC/Universidad Estatal de Arizona. EFE)

Más allá del interés en la Luna misma, el hallazgo tiene implicancias para la geología planetaria en general. La teoría más aceptada indica que el satélite se formó tras el impacto de un cuerpo del tamaño de Marte contra la Tierra en los albores del Sistema Solar. Los restos de ese choque colosal habrían originado un océano global de magma que luego se enfrió lentamente. En ese proceso, los elementos incompatibles con la cristalización, como los KREEP, permanecieron más tiempo en estado líquido y terminaron concentrándose en ciertas regiones.

La concentración desigual de estos elementos en la Luna plantea preguntas sobre cómo procesos similares pudieron haber afectado a la Tierra primitiva y a otros cuerpos planetarios. Si la cara visible fue más rica en uranio, torio y potasio, eso explicaría su mayor actividad volcánica y también el prolongado enfriamiento que permitió la formación de los mares basálticos. El hemisferio oculto, en cambio, se convirtió en un desierto geológico más estable y frío.

El hallazgo también ayuda a contextualizar la evolución térmica de planetas rocosos y satélites en otros sistemas solares. Si una diferencia inicial en la distribución de elementos puede condicionar miles de millones de años de evolución, entonces los modelos de formación planetaria deben considerar más seriamente estos desequilibrios.

Resolver el misterio del contraste térmico lunar permite comprender mejor la evolución geológica del satélite y su origen violento (Reuters)

El análisis de estas muestras no solo responde preguntas antiguas, sino que abre nuevas líneas de investigación para futuras misiones espaciales.