Ahora están combinando técnicas, térmicas y químicas en los modelos de formación de la Luna para explicar por qué faltan elementos volátiles en las rocas lunares. Las rocas lunares son muy parecidas a las rocas de la Tierra lo que pasa es que tienen menos elementos volátiles como el potasio, sodio y zinc, además tienen puntos de ebullición más bajos y se vaporizan con facilidad.
"Este misterio del agotamiento de los elementos volátiles ha existido desde siempre y es la clave para saber cómo se formó el sistema Tierra-Luna", dijo el Dr. Robin Canup, vicepresidente asociado de la División de Ingeniería de Ciencias Espaciales del SwRI.
La teoría más extendida es que la Luna se formó a partir de un disco de material que orbitaba alrededor de la Tierra, este disco fue producido por un impacto de un cuerpo del tamaño de Marte contra la Tierra, hace aproximadamente 4.500 millones de años. Antes los científicos habían pensado que los elementos volátiles se podrían haber vaporizado por el impacto y que podrían haber escapado cuando se formó la Luna.
"Son pocos volátiles los que podrían haber escapado de la Tierra, debido a la velocidad que se necesita para escapar del campo de gravedad de la Tierra", dijo Canup." Una nueva investigación sugiere que mientras la Luna completaba su crecimiento con un material volátil y fundido, éste se fue precipitando sobre la Tierra debido a su gravedad."
El equipo de Canup comenzó sus investigaciones con una simulación por ordenador en como se acumulaba el disco de material para formar la Luna y cómo evolucionó con el tiempo. Para esto se combinaron modelos de temperatura y composición química.
Estos modelos muestran que la Luna adquiere la mitad de su masa de fusión y se concentra en las partes internas del disco, muy cerca de la Tierra, justo en la órbita inicial de la Luna, así con el tiempo la órbita de la Luna va expandiendo debido a que el material interactúa con el disco interno. Cuando la Luna se encuentra más lejos ya no puede acumular material de manera eficiente del disco de fusión interior así que el resto cae hacia la Tierra.
"La masa que permanece fundida en el disco interior es caliente y volátil, así que cuando el disco de material de enfría los elementos volátiles se condensan. Cuando con el tiempo eso sucede la Luna ya ha terminado de formarse y los materiales que puede la Luna acumular ya carecen de elementos volátiles."
"El grupo de estudio sugiere que los materiales que la Luna fue acumulando en los principios desde el disco exterior debían ser ricos y volátiles hasta una capa final de 100 a 500 kilómetros de material volátil, a partir de ahí todo el contenido volátil en la Luna podría aumentar con la profundidad y estaría clasificado en varias capas variables de muchos materiales, dependería de la mezcla química que existe en el interior de la Luna."
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