La Lluna, el nostre satèl·lit natural, és juntament amb el Sol, l’objecte més estudiat del nostre sistema solar. Ha estat observat des de temps immemorials i se’n coneixen representacions amb més de 40.000 anys d’antiguitat. Els astrònoms de tota època hi han centrat les seves mirades amb tota mena d’instruments, dels més senzills als més sofisticats, i en l’era espacial ha sigut objecte de multitud de missions d’exploració i d’observació.

La Lluna no sols ha sigut objecte de curiositat científica, sinó també ha sigut un fenomen cultural, inspiradora d’artistes arreu del planeta i origen de mites entre els més antics de la humanitat. També ha sigut essencial dins del desenvolupament humà com a mesura del passatge del temps i regulant la seva activitat per la seva influència en el medi natural de la Terra. I també és l’únic lloc on la humanitat ha sigut capaç, fins ara, de viatjar més dels confins del nostre planeta i hi ha plans per retornar-hi en els propers anys. La Lluna és una part incontestable del moll de l’os de la identitat de la humanitat.

La Lluna es troba a uns 380.000 km de la Terra, i té un diàmetre de 3.474 km, un quart del de la Terra. El seu volum és un 2% de la del nostre planeta, però al ser menys densa la seva massa només és un 1% de la massa terrestre. La seva òrbita al voltant de la Terra està sincronitzada amb la seva rotació, a causa dels efectes de les forces de marea, el que fa que sempre mostri la mateixa cara. La seva superfície és sòlida i està coberta de pols o regolita. S’hi poden observar muntanyes, nombrosos cràters d’impactes, però també zones més fosques anomenats mars que són planes de magma basàltic refredat, proves d’una gran activitat volcànica passada que es va extingir fa més de 1.000 milions d’anys. Sense atmosfera, a la seva superfície la temperatura va del 120 ºC quan exposada al Sol, fins als -170 ºC en la foscor, i en alguns fons de cràters que mai veuen la llum solar s’hi troben plaques d’aigua gelada.

Tot i que amb el temps hem après molt, la Lluna segueix sent, en bona part, una gran desconeguda. Per exemple no coneixem en detall la seva composició interior, ni entenem per què les seves dues cares són tan diferents. Però el primer i més important dels seus misteris és el del seu origen. No parlaré aquí de les múltiples mitologies que han intentat explicar la presència de la Lluna al voltant de la Terra i també les seves úniques característiques, com el fet de sempre veure la mateixa cara i els seus canvis de fase. Em centraré únicament en les principals teories científiques que s’han proposat per explicar el seu origen.

La hipòtesi més popular fins als 1980 era la de la captura de la Lluna per part de la Terra en el moment de la formació del sistema solar. A favor d’aquesta teoria estan la seva mida, la seva òrbita i la situació de bloqueig orbital amb relació a la Terra. Però la captura d’un cos tan gran com la Lluna és força complicada i perquè no acabi en una col·lisió catastròfica cal un mecanisme de frenada com per exemple una enorme atmosfera primordial de la Terra de la qual no tenim cap evidència. A més aquesta teoria no pot explicar el fet que la Lluna i la Terra tenen una composició molt similar, en particular les mateixes proporcions d’isòtops, que fa que sigui molt improbable una formació de la Lluna en algun lloc allunyat de la Terra i la seva posterior captura pel nostre planeta.

Un cop descartada la captura, una altra hipòtesi que va ser popular va ser la de la formació de la Terra i la Lluna com a un sistema doble que a poc a poc es va anar diferenciant per la força centrifuga. Però també es va descartar aquesta perquè és incompatible amb el moment angular del sistema Terra-Lluna i a més no pot explicar que el cor de la Lluna només representi un 25% del seu volum, quan és un 50% per la Terra.

Recentment, la hipòtesi que ha creat més consens és la de l’impacte gegant en el moment de la formació de la Terra. Gràcies a l’evolució dels models matemàtics i de les simulacions per ordinador, aquesta teoria que semblava marginal fa uns anys ha agafat molta força. Per reproduir el sistema Terra-Lluna i el seu moment angular, cal que la proto-Terra primordial, fa uns 4.500 milions d’anys, sigui un 90% més petita que la Terra actual i que l’impacti de ple un altre protoplaneta de la talla de Mart, ejectant el material necessari per formar la Lluna al voltant nostre. L'energia involucrada en aquesta col·lisió va ser impressionant i possiblement bilions de tones de material es van vaporitzar en aquell moment amb temperatures de prop de 10.000 ºC. La majoria del nucli de Teia, el protoplaneta que va impactar, es va fusionar amb el de la Terra, i una petita part va constituir el nucli de la futura Lluna amb les restes que es van anar acumulant al seu voltant sota forma d’un oceà de magma que va anar refredant-se a poc a poc. Amb el temps la Lluna es va estabilitzar a uns 40.000 km de distancia de la Terra i va anar progressivament migrant fins a la seva posició actual. Una bona part de Teia va quedar barrejada amb la Terra i ara fa un any, investigadors de Caltech van demostrar que algunes anomalies descobertes dins el mantell basàltic terrestre, durant els anys 80, es corresponen a les restes absorbides del protoplaneta que va impactar contra la jove Terra.

Aquesta teoria permet explicar moltes de les característiques lunars i del sistema Terra-Lluna, però encara queden alguns punts inexplicats, com l’existència de nombrosos elements volàtils a la Lluna que difícilment haurien pogut sobreviure a l’energia de l’impacte que la va formar. També no s’explica d’on provenia Teia i perquè la Terra va patir aquest impacte i no va passar amb Venus o Mart per exemple. Per això cal encara molta investigació tant a nivell d’observacions, com a nivell teòric i de simulacions. Amb l’empenta de la colonització permanent de la Lluna en els propers anys, s’ha d’esperar que també tindrem una empenta en l’àmbit del seu coneixement i que l’estudi de la Lluna continui sent una de les àrees d’investigació més dinàmiques en la planetologia, com és el cas actualment, i que la Lluna deixi de ser una gran desconeguda.