El agua de la Tierra y de la Luna pueden tener el mismo origen

Las trazas de agua en las antiguas rocas lunares pueden compartir un origen común con el agua en la Tierra. Si se confirma el vínculo potencial de agua de la Luna y de la Tierra, se avalaría la teoría de que el material del que se formó la Luna procedía de la proto-Tierra, y que el agua en este material sobrevivió al gigantesco impacto que se cree formó el gran satélite natural de la Tierra, según han expuesto en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria en Houston.

Hasta ahora, la mayoría de los estudios de las rocas lunares se han centrado en la evaluación de los contenidos de agua de los basaltos más jóvenes y los vidrios volcánicos. Los investigadores tienen acceso a las rocas lunares gracias a seis misiones del Apolo de la NASA y las tres misiones robóticas rusas. Las misiones Apolo regresaron a la Tierra con una enorme carga de 382 kilos de muestras de rocas y suelo lunar.

La reciente investigación se concentró en las posibles fuentes de agua en las rocas de las tierras altas lunares. Estas muestras constituyen algunas de las rocas lunares más antiguas disponibles para el estudio y se cree que se han formado directamente del océano de magma lunar. Jessica Barnes, un estudiante de doctorado en ciencias planetarias y espaciales de la Open University del Reino Unido, dirigió la investigación.

Las rocas son de origen volcánico y contienen apatita, un mineral de fosfato de calcio que tiene los mismos elementos volátiles que las que se encuentran en muchas rocas ígneas de la Tierra. Elementos volátiles, que incluyen hidrógeno, cloro y azufre, son los elementos que escapan más fácilmente a partir del magma.

Barnes y sus colegas analizaron el material de apatita de tres muestras de las tierras altas recogido por los astronautas del Apolo 17, por el contenido de agua y la composición isotópica de hidrógeno. Las apatitas son extremadamente raras en estas muestras lunares , y por lo tanto no fueron plenamente investigados previamente.

Sin embargo, tienen el potencial de revelar la historia original del agua en el sistema Tierra-Luna debido a su edad y estrecha relación con productos de cristalización del océano de magma lunar. "Mediante el estudio de la composición isotópica del agua presente en estas rocas , podemos examinar la historia del agua en el sistema Tierra-Luna más cerca del momento en que estos dos cuerpos planetarios se formaron", explicó.

Los científicos encontraron grandes cantidades de agua encerrados en la estructura cristalina de la apatita. También determinaron la firma isotópica de hidrógeno del agua en estas muestras para identificar una fuente potencial para el agua .

Para medir la composición isotópica del agua e hidrógeno en las rocas, el equipo utilizó un instrumento llamado espectrómetro de masas de iones nanosecundarios. "Esencialmente perforamos pequeños agujeros -menos de una décima parte de un milímetro- en nuestras muestras con un haz de iones ", dijo Barnes. Mediante la medición de las cantidades de estos iones , los investigadores determinaron la composición isotópica de hidrógeno del agua que se encuentra en la apatita.

"Diferentes objetos en nuestro sistema solar tienen firmas H-isotópicas características. Podemos usar la firma H-isotópica del agua en las muestras lunares como una huella digital, que luego emparejamos a los valores conocidos de otros objetos del sistema solar", dijo Barnes. Los investigadores pueden usar estas firmas para determinar de dónde viene el agua de las muestras lunares, informa Space.com.

Similitudes con rocas terrestres

Una vez analizadas las firmas, los investigadores notaron que la firma isotópica de hidrógeno medido para estas muestras lunares era comparable a la de algunos meteoritos de condritas encontrados en la Tierra. Esto significa que tales meteoritos podrían haber llevado el agua a la Luna, dijo Barnes. Además, agregó, "la firma también es sorprendentemente similar a la estimada para el manto de la Tierra , lo que indica que el agua en el interior de la Tierra y la Luna puede compartir un patrimonio común".

El vínculo del agua en la Tierra y la Luna podría ser explicado de dos maneras. Primero, el agua terrestre primigenia habría podido sobrevivir las secuelas del impacto gigante que se cree pudo ocurrir hace 4.500 millones de años: la explicación que prevalece para el origen de la Luna. En segundo lugar, una fuente común podría haber añadido agua al sistema Tierra-Luna inmediatamente después de la formación de la Luna.

La investigación aparece en la última edición de la revista 'Earth and Planetary Science Letters'.