La dínamo lunar pudo generar un campo magnético tan fuerte como el de la Tierra

Hace 3.000 millones de años, una dínamo lunar pudo generar un campo magnético muy intenso. El descubrimiento se lo debemos al estudio del material que trajeron los astronautas de la misión Apolo. 380 kilos de rocas lunares que nos ayudan a comprender su pasado…

Una dínamo lunar

La Luna en fase menguante.
Crédito: John Brimacombe

Esas rocas lunares no sólo permitieron a los científicos descubrir la composición, formación y evolución de la Luna. También observaron que algunas de ellas estaban magnetizadas. Así que también supimos que, aproximadamente, hace 3.000 millones de años, la Luna tuvo un campo magnético. Su funcionamiento debió ser similar al de la Tierra. Un efecto dínamo en el interior del núcleo de nuestro satélite.

Lo que no habíamos logrado hasta ahora, sin embargo, es cómo se mantuvo ese efecto durante tanto tiempo. Ahora, un nuevo estudio de un equipo de científicos de la división ARES (por su nombre en inglés, Astromaterials Research and Exploration Science, que viene a traducirse como Ciencia para la investigación y exploración de astromateriales) de la NASA, puede darnos la respuesta que estábamos buscando.

No hay que olvidar la importancia del campo magnético. Es una de las piezas clave para hacer que la Tierra sea un planeta habitable. Creemos que es el producto de un núcleo exterior líquido, que se mueve en dirección opuesta al planeta. Ese campo protege a la superficie de la mayor parte de la radiación solar. Además, también impide que nuestra atmósfera sea arrancada por el viento solar del Sol. Evitando que le pase lo mismo que a Marte.

El campo magnético lunar

Rocas lunares traídas por los astronautas de la misión Apolo.
Crédito: NASA

Así que en este estudio, que ha sido publicado recientemente en la revista Earth and Planetary Science Letters, el equipo ARES buscaba comprender cómo un núcleo fundido podría generar un campo magnético alrededor de la Luna. En realidad, los científicos ya sospechaban cómo la Luna podría haber tenido este campo magnético. Lo que no estaba tan claro es cómo podía haberse mantenido activo durante tanto tiempo.

Para poder responder a esa última parte, el equipo de investigadores tuvo en cuenta diferentes evidencias geoquímicas y geofísicas. Es decir, utilizaron esa información para poner límites respecto a qué elementos podrían encontrarse en el núcleo lunar. Descubrir cómo nuestro satélite logró adquirir y mantener (aunque fuese temporalmente) un campo magnético es una cuestión interesante. No es algo sencillo para los objetos que se encuentran en el interior del Sistema Solar.

Los científicos llevaron a cabo diferentes simulaciones para observar cómo habría evolucionado el núcleo lunar a lo largo del tiempo. Lo hicieron basándose en diferentes cantidades de níquel, azufre y carbono. Los elementos fueron mezclados en las proporciones adecuadas, apoyándose en los análisis más recientes de las rocas recogidas por los astronautas de la misión Apolo…

Los resultados del experimento

Concepto artístico del interior de la Luna.
Crédito: NAOJ

Así que, con las mezclas preparadas, los científicos se dedicaron a someterlas a un calor y presión similar al que existe en el núcleo de la Luna. Además, fueron variando esas temperaturas y presiones, apoyándose en la posibilidad de que nuestro satélite experimentase cambios de temperatura. Es decir, que poco después de su formación el núcleo fuese mucho más caliente, y con el tiempo se fuese enfriando.

Descubrieron que un núcleo lunar de hierro y níquel, con una pequeña cantidad de azufre y carbono (0,5% y 0,375% respectivamente) encajaba con lo esperado. Un núcleo de esas características tendría un punto de fusión muy elevado. Así que se habría comenzado a cristalizar en una fase temprana de la historia de la Luna. De esa manera, proporcionaría el calor necesario para generar una dínamo lunar y crear un campo magnético.

El campo desaparecería en cuestión de tiempo. Una vez el calor escapase del núcleo y provocase que se enfriase. En ese momento desapareció el efecto dínamo. Estos resultados son muy útiles. Por un lado, dan una explicación para todos los datos sísmicos y paleomagnéticos que tenemos del satélite. Por otro, encaja con todos los datos que tenemos sobre la composición química y física de la Luna.

Una explicación sencilla

El Mar de la Tranquilidad visto desde el módulo lunar de la misión Apolo 10.
Crédito: NASA

Hasta ahora, los modelos sobre el núcleo de la Luna solían utilizar una cantidad de azufre mucho más elevada. Eso implica un punto de fusión más bajo, por lo que la cristalización no podría haber sucedido hasta una época mucho más reciente. También se han propuesto otras teorías sobre cómo se podría haber alimentado esa dínamo. Desde la acción de diferentes fuerzas a impactos sufridos por nuestro satélite.

La investigación de ARES, sin embargo, nos da una explicación muy sencilla. Es una que, además, encaja con todo lo que sabemos de la Luna. Eso sí, no hay que tomarlo como la respuesta definitiva. Serán necesarios más estudios para poder asegurarnos de que estamos en lo cierto. De hecho, es muy posible que la confirmación incontestable no la tengamos hasta que establezcamos un puesto permanente en la Luna, en el que poder investigar… Al menos, por ahora, tenemos una explicación bastante sólida sobre uno de los misterios de la Luna.

El estudio es K. Righter, B.M. Go, et al., “Phase equilibria of a low S and C lunar core: Implications for an early lunar dynamo and physical state of the current core”. Publicado el 21 de febrero de 2017 en la revista Earth and Planetary Science Letters.

Referencias: Universe Today

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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