Descubrimiento de grafeno natural en el suelo lunar podría revolucionar las teorías sobre su origen

Científicos chinos han anunciado el hallazgo de grafeno en el suelo lunar, encontrado en las muestras recogidas hace unos cuatro años por la misión Chang’e-5 de la luna. Este descubrimiento revolucionario podría desafiar la teoría ampliamente aceptada sobre el origen de la luna. Además, este hallazgo se produce unos días después de que la sonda Chang’e 6 regresara a la Tierra con nuevas muestras de suelo lunar, lo que podría proporcionar más información valiosa para futuras investigaciones.

El equipo de la Universidad de Jilin, líder en esta investigación, ha descubierto que la presencia de carbono en el suelo lunar contradice la creencia de larga data de que la luna se formó a partir de una colisión entre la Tierra y otro pequeño planeta. La teoría del impacto gigante, que ha sido la explicación predominante para el origen de la luna, sugiere que la luna está desprovista de carbono.

Esta teoría fue respaldada en gran medida por los primeros análisis de las muestras de la misión Apolo. Sin embargo, el descubrimiento del grafeno, una forma pura de carbono, plantea dudas sobre esta teoría. Los investigadores chinos mencionaron en un manuscrito no editado, publicado recientemente, que la teoría del impacto gigante se apoyaba en la noción de una luna carente de carbono derivada de los primeros análisis de las muestras de Apolo.

El equipo hizo referencia a un estudio reciente de Japón que también cuestionaba la teoría del impacto gigante al demostrar flujos de emisión de iones de carbono en toda la superficie lunar, sugiriendo la presencia de carbono indígena. Para profundizar en los orígenes de este carbono, el equipo chino se centró en estudiar muestras lunares más jóvenes, de aproximadamente 2 mil millones de años. El objetivo era desentrañar la estructura cristalina del carbono indígena presente en la luna.

Después de analizar el grafeno encontrado en estas muestras, los investigadores propusieron que la luna podría tener un proceso de captura de carbono en su superficie. Este proceso podría explicar la presencia de carbono, desafiando las suposiciones previas sobre la composición y la historia de la luna.

El equipo, que incluyó expertos del Laboratorio Nacional de Ciencia de Materiales de Shenyang y del Laboratorio de Exploración del Espacio Profundo de China, subrayó que sus hallazgos podrían «reinventar la comprensión de los componentes químicos y la historia de la luna.»

El grafeno, el material de carbono súper fuerte y de una sola capa, fue encontrado en rocas lunares de la misión Apolo 17. Este descubrimiento por parte de la NASA sugiere que su presencia proviene de impactos de meteoritos, no de los vientos solares. Los científicos chinos reconocieron que los impactos de meteoritos también podrían contribuir a la formación de carbono grafítico, como propusieron los investigadores de la NASA.

Su estudio, que utilizó una variedad de técnicas de caracterización, es el primero en verificar la presencia de grafeno natural en muestras de suelo lunar mediante el examen de su microestructura y composición.

Los científicos utilizaron espectroscopía Raman, una técnica poderosa para analizar materiales, junto con otros métodos microscópicos, para examinar una pequeña muestra de roca lunar de aproximadamente 2.9 x 1.6 mm. La muestra, recuperada por la misión Chang’e-5 en 2020, proviene de una región volcánica en el lado cercano de la luna que «no ha sido muy afectada por la interferencia humana.»

El grafeno se descubrió en forma de copos individuales y como parte de una «cáscara de carbono» que encierra elementos como sodio, magnesio, aluminio, silicio, calcio, estaño y hierro. La presencia de hierro solo en áreas ricas en carbono sugiere que podría haber desencadenado la transformación de materiales carbonosos anteriores en grafito. La estructura del grafeno indica que se formó a través de «procesos de alta temperatura resultantes de erupciones volcánicas,» lo que podría haber permitido que el suelo lunar con hierro interactuara con moléculas de gas que contienen carbono en los vientos solares, llevando a una catálisis mineral.

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