Alunizaje: a 50 años de la misión Apolo 11

La curiosidad de los seres humanos es tan grande que un planeta no nos es suficiente. La Luna, el objeto espacial más cercano a la Tierra, ha sido objeto de estudio desde hace al menos 30,000 años. En 1609, con ayuda de un telescopio muy rústico hecho por él mismo, Galileo Galilei hizo los primeros dibujos de las montañas y lo que creía que eran mares en nuestro satélite natural más grande (sí, tenemos más satélites naturales). Seguramente estos descubrimientos fueron el primer aliciente para creer que algún día podríamos caminar sobre la Luna. En 1687, Newton descubrió que si un objeto era lanzado a más de 7,300 m/s podría salir de la órbita terrestre y dirigirse a otros lugares del Sistema Solar. Esto, en aquel entonces, sólo era una quimera; no existían tecnologías capaces de generar energía suficiente para propulsar un objeto a tales velocidades. Faltarían 250 años más para conseguirlo.

Galileo Galilei demostró que la Luna tenía montañas y valles y que por lo tanto era sólida. (Galilei, 1609)

Solo lo habíamos logrado con nuestra imaginación, pero durante la primera mitad del siglo XX se realizaron todos los avances necesarios para poner un pie en la Luna: primero, las ecuaciones necesarias para la propulsión; después, el diseño de cohetes (en parte para armas de guerra); finalmente, la invención del combustible líquido de hidrógeno. El 20 de julio de 1969, con la misión Apolo 11, se enviaron los primeros seres humanos a la Luna. Los avances tecnológicos que se necesitaron para esta misión fueron tan importantes que todavía los utilizamos en nuestro día a día, por ejemplo, nuestros termos están inspirados en la tecnología con la que construyeron los trajes espaciales, y las celdas solares se inventaron para que las máquinas que se utilizaban pudieran obtener energía del Sol en el espacio.

El astronauta Buzz Aldrin caminando sobre la luna. Imagen: NASA Kennedy Space Center

Sí, muy bonito y todo; pero ¿cuáles fueron los avances científicos que han resultado de este viaje estelar? ¿qué sabemos ahora los científicos de la Tierra y el espacio que antes no sabíamos? Bueno, aquí te lo cuento:

La Luna es un planeta secundario

La Luna no es un objeto primordial ¿A qué me refiero con esto? En el espacio existen varios tipos de cuerpos; entre ellos, los más primitivos, que no han tenido cambios y se conservan tal y como eran cuando se formó el sistema solar, y que son conocidos como objetos primordiales. Antes del alunizaje, se creía que la Luna era un objeto primordial, y permanecía hasta ahora tal y como se había formado durante la gran nebulosa solar hace 4,560 millones de años. Durante las misiones de Apolo, se realizaron estudios sísmicos en la Luna que revelaron que este objeto celeste es un planeta evolucionado, diferenciado en capas, tal como la Tierra. Un planeta es un cuerpo celeste diferenciado con una órbita elíptica alrededor de una estrella; dado que la Luna no gira en torno a una estrella sino entorno a un planeta, se clasifica como planeta secundario.

Los estudios sísmicos realizados gracias las misiones Apolo revelaron que la Luna tiene 5 capas. Las ondas sísmicas son vibraciones al interior de un planeta que se trasmiten a velocidades que dependerán de las características físicas del material por el que transiten. Para entenderlo, comparemos los sismos con el sonido: ¿escuchamos igual en el aire que dentro del agua? Si alguna vez te has sumergido sabrás que la respuesta es no, el sonido se trasmite a distintas velocidades en cada uno porque sus características físicas son distintas. La prospección sísmica utiliza los datos de velocidad de las ondas sísmicas para inferir las características de los materiales por los cuales se transmiten. Hoy sabemos, gracias a los sismógrafos instalados en la Luna durante las misiones de Apolo, que este planeta tiene una corteza, un manto sólido, un manto parcialmente fundido y un pequeño núcleo que puede subdividirse en núcleo externo y núcleo interno.

En la Luna tiembla. Para poder estudiar un cuerpo celeste con prospección sísmica, se necesitan ondas sísmicas. En la Tierra ocurren sismos que nos han ayudado a descubrir su estructura interna. En la Luna también ocurren sismos (lunamotos), pero éstos se deben a las mareas rocosas causadas por el jalón de la Tierra en la superficie lunar y a los impactos meteoríticos.

Estructura interna de la Luna. De izquierda a derecha vemos la corteza, el manto sólido, el manto fundido, el núcleo externo e interno.

La luna es tan antigua como la Tierra y resguarda la historia de su juventud

La Luna está formada por basaltos de entre 3,200 y 3,900 millones de años, que se alojan en lo que se conoce como los mares de la luna (maria), y por anortositas de entre 4,400 y 4,600 millones de años, localizadas en las zonas blancas y altas (terrae). En comparación con la Luna, en la Tierra solo el 7% de las rocas de la superficie tienen edades entre 3,200 y 4,200 millones de años. De hecho, no existen rocas más antiguas. Las rocas de la Luna han permanecido intactas por tanto tiempo porque no hay tectónica de placas; es por ello que resguardan la historia de la juventud de la Luna, pero también de la Tierra y los demás planetas terrestres.  

Basalto de la Luna traído por la misión Apolo 15 (muestra 15556). Imagen: NASA

La historia temprana de los planetas terrestres se caracterizó por el crecimiento planetario causado por numerosos impactos meteoríticos, como lo indica la gran cantidad de cráteres presentes en la Luna. Gracias a las misiones Apolo a la Luna, estos cráteres se han datado y se saben exactamente los periodos en los que la acreción planetaria fue más significativa. En la Tierra estos estudios son imposibles porque los impactos meteoríticos de ese periodo han desaparecido debido a tectónica y erosión.  

La Tierra y la Luna tienen un origen común

Los análisis químicos a las rocas lunares revelaron que las relaciones isotópicas de oxígeno de la Tierra y de la Luna, que son como los genes de las rocas, indican que ambas evolucionaron a partir de un mismo material parental. Es decir, que en algún momento de la historia del sistema Tierra-Luna ambos cuerpos fueron uno solo. Pero, a pesar de las similitudes, las rocas de la Luna tienen menos hierro y elementos volátiles que la Tierra. Es decir, que a pesar de que fueron un solo cuerpo en algún momento, cuando se separaron la Tierra se quedó con la mayor parte de los metales y gases. Estos datos llevaron a los científicos a formular la hipótesis de que la Luna se formó cuando un planeta llamado Theia impactó contra la Tierra primitiva con tanta violencia que Theia se destruyó completamente y el manto de la Tierra se fundió.  Los residuos de lo que fue Theia y una parte del manto terrestre empezaron a rotar alrededor de la Tierra, hasta agregarse en un nuevo cuerpo: La Luna.

Ilustración de Theia impactando con la Tierra. Por: Dana Berry

La Luna no tiene agua ni organismos vivos, y nunca los ha tenido

Las rocas que conforman la Luna son de origen ígneo, lo que quiere decir que se formaron a partir de un magma. Especialmente las anortositas, que son las rocas que conforman las grandes montañas lunares, son rocas que se forman en condiciones anhídricas. En la Luna no hay arenas, ni gravas que indiquen que en algún momento hubo corrientes de agua en su superficie.  Los estudios hechos en las rocas de la Luna indican que no hay presencia de organismos vivos, ni fósiles ni componentes orgánicos.

La exploración espacial no terminó con la llegada a la Luna, los avances tecnológicos actuales podrían permitir al ser humano llegar a Marte en la próxima década. Ya veremos qué descubrimientos nos deparan…

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