La mayoría de las personas solo encuentran el rubidio como el color púrpura en los fuegos artificiales, pero el metal oscuro ha ayudado a dos científicos de la Universidad de Chicago a proponer una teoría de cómo se pudo haber formado la luna.

Realizado en el laboratorio del Prof. Nicolas Dauphas, cuya investigación pionera estudia la composición isotópica de las rocas de la Tierra y la Luna, el nuevo estudio midió el rubidio en ambos cuerpos planetarios y creó un nuevo modelo para explicar las diferencias. El avance revela nuevos conocimientos sobre un enigma sobre la formación de la luna que se ha apoderado del campo de la ciencia lunar durante la última década. conocida como la "crisis isotópica lunar".

Esta crisis comenzó cuando nuevos métodos de prueba revelaron que las rocas de la Tierra y la Luna tienen niveles sorprendentemente similares de algunos isótopos. pero a niveles muy diferentes de los demás. Esto confunde los dos escenarios principales de cómo se formó la luna:uno es que un objeto gigante se estrelló contra la Tierra y se llevó un trozo con él en su camino para convertirse en la luna (en cuyo caso la luna debería tener una composición decisivamente diferente, principalmente el objeto extraño); y el otro es que este objeto arrasó con la Tierra, y los dos cuerpos celestes eventualmente se formaron a partir de los fragmentos resultantes (en cuyo caso las dos configuraciones deberían ser virtualmente idénticas).

"Claramente hay algo que falta allí, "dijo Nicole Nie, primer autor del estudio, publicado recientemente en Cartas de revistas astrofísicas . Un ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Dauphas, Nie está ahora en la Carnegie Institution for Science.

Para probar diferentes teorías, El laboratorio de Dauphas tiene una colección de rocas lunares prestada por la NASA, (que representa cada misión Apolo que recuperó muestras). Nie ideó una forma rigurosa de medir los isótopos del rubidio, un elemento que nunca se había medido con precisión en las rocas lunares porque es muy difícil de aislar del potasio. que es químicamente extremadamente similar.

El rubidio es uno de una familia de elementos que aparece constantemente con diferentes proporciones de isótopos en la luna en comparación con la Tierra. Cuando Nie examinó las rocas lunares, descubrió que, de hecho, contenían menos isótopos ligeros de rubidio y más pesados ​​que las rocas terrestres.

"Realmente no había un marco para explicar cómo sucedió esta diferencia, "Dauphas dijo, profesor del Departamento de Ciencias Geofísicas. "Así que decidimos hacer uno".

Partieron de la idea de que tanto la Tierra como el objeto gigante se vaporizaron después del impacto. En este escenario, una masa que se convertirá en la Tierra se fusiona lentamente, y se forma un anillo exterior de escombros a su alrededor. Todavía hace tanto calor casi 6, 000 grados Fahrenheit, que este anillo es probablemente una capa exterior aireada de vapor que rodea un núcleo de magma líquido.

Tiempo extraordinario, Nie y Dauphas conjeturan, los isótopos más ligeros de elementos como el rubidio se evaporan más fácilmente. Estos se condensan en la Tierra, mientras que el resto de los isótopos más pesados ​​que quedan en el anillo eventualmente forman la luna.

Esto les dio más información sobre cómo se habrían visto la Luna y la Tierra primitivas. Porque saben exactamente cuánto más de los isótopos más ligeros se evaporaron, trabajaron hacia atrás para averiguar qué tan saturada habría estado la capa de vapor:cuanto más saturada, cuanto más lenta es la evaporación. (Piense en intentar secar la ropa en un día muy húmedo en los trópicos, versus un día seco en el desierto.)

Esto es útil porque las características exactas de esta fase inicial han sido difíciles de precisar. Los resultados también encajan muy bien con mediciones anteriores de otros isótopos en rocas lunares, como el potasio, cobre y zinc. "Nuestro nuevo escenario puede explicar cuantitativamente el agotamiento lunar no solo del rubidio, pero también los elementos más volátiles, "Dijo Nie.

El estudio es un paso necesario desde hace mucho tiempo para conectar las líneas entre las mediciones de isótopos y los modelos físicos de los cuerpos protoplanetarios. Dijo Dauphas.

"Este era un vínculo que faltaba, y esperamos que ayude a limitar los escenarios para la formación de la Luna y la Tierra en el futuro, " él dijo.