Una investigación publicada este miércoles en la revista Nature, dirigida por investigadores de la Universidad de Brown (Rhode Island, EE.UU.) sugiere que hace unos 3.800 millones de años, un asteroide de más de 240 km de diámetro, aproximadamente la longitud de Nueva Jersey, chocó contra la Luna y creó el Mare Imbrium (Mar de la lluvia). El objeto era dos veces más grande en diámetro y 10 veces más masivo que lo que indicaban las estimaciones previas.

«Probablemente, Imbrium se formó por un objeto absolutamente enorme, lo suficientemente grande como para ser clasificado como un protoplaneta», dice Pete Schultz, profesor de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias en Brown. Las estimaciones previas sobre el tamaño de la roca que formó Imbrium estaban basadas únicamente en modelos informáticos. Sin embargo, los nuevos cálculos tienen en cuenta las desconcertantes formaciones geológicas que pueden verse en la Luna y pueden explicarlas.

Vista desde la Tierra como una mancha oscura en el cuadrante noroeste de la cara visible de la Luna, Imbrium mide alrededor de 1.200 km de diámetro. Está rodeada de surcos y hendiduras, lo suficientemente grandes como para ser vistos incluso con pequeños telescopios desde la Tierra, creados por rocas que salieron disparadas del cráter cuando este se formó. Estas formaciones, conocidas como «esculturas de Imbrium», irradian hacia fuera del centro de la cuenca como los radios de una rueda, pero se concentran en el lado sureste. Eso sugiere que el objeto impactador viajó desde el noroeste, golpeando en un ángulo oblicuo en lugar de recto.

Pero además de las formaciones que irradian desde el centro de la cuenca, hay un segundo conjunto de surcos con una alineación diferente que parecen provenir de una región al noroeste, a lo largo de la trayectoria de la que procedía el impactador. Para Schultz, estas marcas eran «un verdadero misterio. No estaba muy seguro de dónde venían».

Para resolverlo, los investigadores realizaron un experimento con la Pistola Vertical del Centro de Investigaciones Ames (Ames Vertical Gun Range) de la NASA. Este arma emplea un cañón de más de cuatro metros que dispara pequeños proyectiles a unos 25.000 km por hora mientras que placas de impacto y cámaras de alta velocidad graban la dinámica balística. Durante sus experimentos con impactos de bajo ángulo, Schultz se dio cuenta de que los impactadores tienden a empezar a romperse cuando se ponen en contacto con la superficie por primera vez. Ese punto de contacto inicial está en realidad detrás del cráter final, donde el grueso del impactador se clava en la superficie. Los trozos que se desprenden del cráter definitivo siguen viajando a gran velocidad, marcando el terreno.

Los surcos relacionados con el Mare Imbrium han ayudado a estimar el tamaño del objeto espacial que chocó contra la Luna y formó esa cuenca.

«La clave es que los surcos hechos por estos trozos no son radiales al cráter», dice Schultz. «Vienen de la región del primer contacto. Vemos lo mismo en nuestros experimentos que vemos en la Luna». Los modelos informáticos muestran que la misma clase de Física también podría suceder en las escalas colosales de un impacto lunar. El punto de impacto de Imbrium y las trayectorias de las hendiduras fueron utilizadas para estimar el tamaño del impactador. Esos cálculos arrojaron un diámetro estimado de 250 kilómetros, lo suficientemente grande como para que el objeto pueda clasificarse como un protoplaneta y casi la mitad del diámetro de otro protoplaneta bien conocido por los científicos, Vesta. Pero eso es solo una estimación a la baja; Schultz cree que ese mundo podría haber llegado a los 300 kilómetros de longitud.

Schultz y sus colegas utilizaron métodos similares para estimar los tamaños de los objetos que impactaron contra la Luna creando otras cuencas, como la Moscoviense y la Oriental: 100 y 110 kilómetros de diámetro, respectivamente, también más grandes que algunas estimaciones anteriores.

La combinación de estas nuevas estimaciones con el hecho de que hay cuencas de impacto aún más grandes en la Luna y otros planetas, lleva a los investigadores a pensar que los protoplanetas como el que originó Imbrium podían haber sido comunes en el Sistema Solar primitivo. «Las grandes cuencas que vemos en la Luna y en otros lugares son el registro de gigantes perdidos», dice.

Además, fragmentos de estos gigantes podría ser responsables de un muchos de los impactos que se produjeron durante un período llamado el Bombardeo Intenso Tardío, hace entre unos 3.800 millones de años y 4.000 millones de años, cuando los científicos creen que se formaron la mayoría de los cráteres que se ven en la Luna y Mercurio.

Miles de los trozos que se desmoronaron fuera del impactador de Imbrium y de otros podrían haberse roto y seguir su camino, escapando de la gravedad de la Luna y volando hacia el espacio. En posteriores órbitas alrededor del Sol, esos trozos habrían cruzado las órbitas de la Tierra y la Luna una y otra vez, creando una fuerte posibilidad de nuevos impactos. Algunos de esos objetos habrían tenido uno o dos kilómetros de diámetro, lo suficientemente grandes como para crear cráteres de 20 kilómetros.

«La Luna todavía contiene pistas que pueden afectar nuestra interpretación de todo el Sistema Solar», concluye Schultz. «Su cara llena de cicatrices nos puede decir mucho acerca de lo que estaba ocurriendo en nuestro vecindario (espacial) hace 3.800 millones de años».