La Tierra y la Luna pueden verse muy diferentes hoy en día, pero se formaron en condiciones similares en el espacio.
De hecho, una hipótesis dominante dice que la Tierra primitiva fue golpeada por un objeto del tamaño de Marte, y fue este impacto gigante el que desprendió material para formar la Luna.
Pero a diferencia de la Tierra, la Luna carece de placas tectónicas y de una atmósfera capaz de remodelar su superficie y reciclar elementos como el oxígeno a lo largo de miles de millones de años.
Como resultado, la Luna conserva un registro de las condiciones geológicas que ayudaron a darle forma y puede brindar a los científicos una idea del mundo en el que vivimos hoy.
Las rocas que se formaron durante las primeras actividades volcánicas en la Luna ofrecen una ventana a acontecimientos que ocurrieron hace casi 4 mil millones de años.
Al descubrir las condiciones bajo las cuales se formaron las rocas de la Luna, los científicos se acercan más a la comprensión de los orígenes de nuestro propio planeta.
En un estudio publicado en marzo de 2026 en la revista Nature Communications, nuestro equipo de físicos y geocientíficos investigó la ilmenita, un mineral compuesto de hierro, titanio y oxígeno, en una roca lunar cristalizada a partir de un antiguo magma lunar.
Utilizamos microscopía electrónica de última generación para investigar la firma química del titanio en esta ilmenita y descubrimos que alrededor del 15% del titanio lleva menos carga eléctrica de lo esperado.
Implicaciones del titanio trivalente
En la ilmenita, un átomo de titanio normalmente pierde cuatro electrones cuando se une con oxígeno, lo que da como resultado una carga positiva de 4+, conocida como número de oxidación del átomo.
A partir de la muestra que estudiamos, una roca recolectada durante la misión Apolo 17, descubrimos que parte del titanio en la ilmenita en realidad tiene una carga de solo 3+, lo que se conoce como titanio trivalente.
Nuestra medición del titanio trivalente confirma lo que los geólogos habían sospechado durante mucho tiempo: que algo de titanio en la ilmenita lunar existe en un estado de carga más baja.
El titanio trivalente se produce sólo cuando la cantidad de oxígeno disponible para las reacciones químicas es baja. Así, la abundancia de titanio trivalente en la ilmenita podría informarnos sobre la disponibilidad relativa de oxígeno en el interior de la Luna cuando se formó la roca, hace unos 3.800 millones de años.
Un vínculo con la química temprana de la Luna
Hasta ahora, nuestro equipo ha estudiado de cerca solo una roca lunar, pero a partir de estudios publicados hemos identificado más de 500 análisis de ilmenita lunar que podrían contener titanio trivalente.
El estudio de estas muestras podría revelar nuevos detalles sobre cómo varía la química de la Luna en diferentes lugares y períodos de tiempo.
Si bien nuestro trabajo destaca un vínculo basado en estudios anteriores, la relación entre el titanio trivalente en la ilmenita y la disponibilidad de oxígeno aún no se ha cuantificado con datos experimentales específicos.
Al realizar experimentos que exploren ese vínculo, la ilmenita podría revelar más detalles sobre el interior de la Luna. También esperamos que esta relación se aplique a otros planetas y asteroides que no contienen mucho oxígeno químicamente disponible, en comparación con la Tierra.
¿Qué sigue?
Estos métodos se pueden utilizar para estudiar muchas rocas lunares recolectadas durante las misiones Apolo hace más de 50 años, así como muestras futuras de próximas misiones Artemisa, o rocas recolectadas de la cara oculta de la Luna, devueltas en 2024 por la misión Chang’e-6 de China.
Uno de los miembros de nuestro equipo planea utilizar su nuevo laboratorio experimental para explorar cómo la disponibilidad de oxígeno en el magma afecta la abundancia de titanio trivalente en la ilmenita. Con experimentos como este que se basan en nuestros hallazgos, podríamos utilizar la ilmenita para reconstruir la historia de los magmas antiguos de la Luna.
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Creemos que los estudios futuros de las rocas lunares utilizando métodos científicos avanzados son esenciales para revelar las condiciones químicas presentes en la antigua Luna. Podrían ofrecer pistas no sólo sobre su propia historia sino también sobre los primeros capítulos del pasado de la Tierra, registros que desde entonces han sido borrados de la Tierra.
Advik D. Vira, estudiante de posgrado en Física, Instituto de Tecnología de Georgia y Emily First, profesora adjunta de Geología, Macalester College
Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.