La relación temporal entre el océano de magma lunar y las rocas de la suite Mg

Crédito:  Zhang et al., 2021.

Esquema de la evolución temprana del interior lunar. (a) Los componentes máficos se hunden para formar el manto y la segregación de anortositas ferroanas flotantes (FAN). (b) El océano de magma lunar primordial (LMO por sus siglas en inglés) se diferencia al enfriarse [acumulaciones máficas, FAN y reservorio urKREEP (ur = primitivo; potasio, elementos raros de la Tierra y fósforo)]. (c) Después de la diferenciación primordial, los acumulados densos portadores de ilmenita se trasponen e invierten con los acumulados máficos superpuestos, lo que desencadena el llamado vuelco del manto lunar. Algunas masas fundidas ricas en Ti permanecen en el manto debido a la flotabilidad, mientras que las masas fundidas más densas penetran en el manto y alcanzan el límite entre el manto y el núcleo. Los acumulados que contienen ilmenita, ricos en volátiles, forman una capa de fusión parcial entre el manto lunar y el núcleo. Los derretidos máficos ascienden e invaden la corteza. Estas intrusiones son probablemente la fuente de los magmas parentales de la suite Mg. (d) El vulcanismo y los impactos posteriores modifican la morfología de la Luna. Es posible que el tamaño esquemático de cada objeto o unidad no se adapte a su tamaño real. Crédito:  Zhang et al., 2021.

La hipótesis del océano de magma explica cómo la Luna se diferenció desde sus capas más internas del manto hasta su capa de la corteza más externa. Las muestras ígneas devueltas de la superficie de la Luna brindan una oportunidad única para estudiar su interior, específicamente las muestras de la suite de magnesio (suite de Mg), que se cree que originan de una región en el manto inferior de la Luna. Por lo tanto, el momento de la formación de las rocas de la suite de Mg es fundamental para comprender la evolución temprana de la Luna.

Un nuevo estudio dirigido por Bidong Zhang de la Universidad de Western Ontario condujo un análisis in situ utilizando un espectrómetro de masas de iones secundarios de uranio-plomo a una muestra de norita del conjunto de Mg devuelto por el Apolo 17 para estimar la edad. Zhang y sus coautores se centraron en los minerales circón y baddeleyita y determinaron que la edad de cristalización de la muestra era de 4332 ± 18 millones de años. Esta edad de cristalización es solo unos 30 millones de años más joven que la muestra de la corteza lunar fechada con mayor precisión (4360 ± 3 millones de años). Con el apoyo de estudios geocronológicos previos en otras muestras de Mg-suite, los resultados de este trabajo refuerzan la hipótesis de que la solidificación del océano de magma lunar y el magmatismo secundario de Mg-suite ocurrieron casi al mismo tiempo. Según los resultados de este estudio, cualquier mecanismo responsable de la generación de magmas en suite de Mg en la Luna debe haber estado operando dentro de decenas de millones de años de solidificación del océano de magma que formó la corteza lunar.

Estos resultados destacan la importancia de recopilar más datos cronológicos sobre las rocas lunares de la suite de Mg y los productos marinos de magma putativos para imponer limitaciones importantes a los modelos de magmatismo de la suite de Mg. Está claro que limitar el tiempo de formación de la suite de Mg ayudará a informar a los modelos de la evolución temprana de la Luna. LEE MÁS