Chang’e-5 encuentra dos minerales lunares no descubiertos formados por la erosión espacial

Se han encontrado dos nuevos minerales hechos de titanio y oxígeno en material lunar traído por la misión Chang’e-5 Moon. Estos son el séptimo y octavo minerales que se encuentran en la Luna y nunca se han visto de forma natural en la Tierra ni en ningún otro lugar.

Investigaciones recientes han revelado la importancia del titanio para la geología y la historia de la Luna. Como en la Tierra, este titanio a menudo viene unido al oxígeno para formar dióxido de titanio (TiO₂). Sin embargo, el nuevo descubrimiento revela que estos dos elementos también pueden unirse en proporción inversa, pero aparentemente sólo en la Luna.

El impacto producido por los impactos de meteoritos deja una gran cantidad de vidrio en la superficie lunar, y el equipo estudió una perla de vidrio traída por Chang’e-5. Utilizando un microscopio electrónico de transmisión, encontraron los mismos elementos estructurados de tres maneras diferentes. Uno de ellos, el rutilo, es la forma natural más común de dióxido de titanio en la Tierra, muy utilizado en equipos ópticos por su capacidad de desviar la luz.

El dióxido de titanio se encuentra en otras estructuras cristalinas de la Tierra. Pero en lugar de estos, el equipo encontró a Ti₂Oh cristales. Denominado por los autores Ti trigonal y triclínico.₂Hasta que se den los nombres oficiales, los dos dan testimonio de los cambios que se producen cuando no hay nada que proteja los minerales ricos en titanio de los bombardeos desde el espacio.

Después de que los astronautas del Apolo regresaron con varios minerales nunca encontrados en la Tierra, los geólogos han hecho un esfuerzo considerable para intentar descubrir cómo se formaron. Las muestras fueron expuestas a iones de hidrógeno y helio para replicar el viento solar y bombardeadas con láseres. Esto produce nuevas fases de minerales ricos en hierro y silicio, pero a pesar de la abundancia de titanio en la cara visible de la Luna, no se encontraron nuevas formas de minerales que contengan titanio, ni en las muestras lunares ni en las simulaciones.

El problema puede haber sido descuidar los micrometeoritos.

Como sugiere su nombre, los micrometeoritos son muy pequeños. Los que se cree que son responsables de los efectos que estudiaron los investigadores tienen entre 1 y 100 μm de ancho, o desde 0,000004 pulgadas hasta cien veces más pequeños. Por pequeños que sean, pueden tener gran potencia y viajar a velocidades superiores a 20 km/s (45.000 mph) sin atmósfera que los frene. Al impactar, pueden derretir las rocas que golpean, aunque sea un pequeño segmento, o incluso vaporizarlas. Lo que solidifica puede ser bastante diferente del material anterior.

La cuenta que estudiaron los investigadores, formada a su vez por el impacto de un meteorito, tiene un cráter de micrometeorito con cuatro granos de forma irregular que combinan titanio y oxígeno alrededor de su borde. Todos contienen redes cristalinas. En algunos casos, hay dos átomos de oxígeno por cada titanio, como era de esperar, pero en otros se muestra lo contrario.

El Ti trigonal y triclínico₂O tienen las mismas proporciones elementales, pero difieren en la forma en que se unen los átomos.

Los granos son tan pequeños que parecen insignificantes, pero los autores señalan que los óxidos de titanio en general actúan como catalizadores de muchas reacciones en presencia de la luz solar. Ti₂El O absorbe más luz ultravioleta y visible que el TiO₂, y por lo tanto es probable que sea un fotocatalizador aún más fuerte, lo que podría provocar cambios significativos en el polvo que lo rodea. De hecho, mientras Ti₂El O no existe de forma natural en ninguna estructura de la Tierra; se ha producido en laboratorios para hacer películas fotocatalíticas.

En las muestras de Chang’e-5 se descubrió un mineral lunar previamente desconocido en la Tierra. Los otros cinco procedían de las misiones Apolo y Luna.

El estudio se publica en la revista Nature Astronomy.