El origen del planeta que chocó contra la Tierra

Hace unos 4500 millones de años, aproximadamente cien millones de años después de la formación de nuestro sistema solar, una versión de nuestra Tierra con un aspecto muy diferente al actual fue golpeada por un planeta del tamaño de Marte, llamado Theia, y del material desprendido en esa colisión se formó la Luna. Cómo se produjo exactamente esa colisión es un misterio que ha sido estudiado durante décadas. Ahora se ha descubierto de dónde vino Theia.

La mayoría de los estudios sobre la formación de la Luna indican que esta debe estar hecha en su mayor parte de materiales provenientes de Theia. Si Theia tenía una composición isotópica diferente a la de la Tierra, cabría esperar que la Luna también la tuviera. Estas variaciones isotópicas pueden revelar la zona de origen de un cuerpo planetario en el sistema solar, lo que podría proporcionar información sobre el origen de Theia.

Sin embargo, los análisis de rocas lunares muestran que la Luna y la Tierra son casi idénticas en sus composiciones isotópicas para muchos elementos químicos.

La ausencia de diferencias isotópicas claras y la incertidumbre sobre los procesos que condujeron a este resultado han hecho muy difícil determinar dónde se formó Theia.

Un equipo encabezado por Timo Hopp, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania, ha realizado nuevos y muy precisos análisis de isótopos de hierro en muestras lunares, rocas terrestres y meteoritos que representan los depósitos isotópicos a partir de los cuales pudieron formarse Theia y la antigua Tierra.

Según los análisis, la Tierra y la Luna tienen composiciones isotópicas de hierro indistinguibles y ambas encajan en la categoría geoquímica de los meteoritos no carbonáceos, que se cree que son material formado en la zona interior del sistema solar.

Integrando estos resultados con datos isotópicos previos para otros elementos químicos y realizando cálculos de balance de masa para Theia y la antigua Tierra, Hopp y sus colegas han llegado a la conclusión de que Theia se originó en la zona interior del sistema solar y que concretamente se formó aún más cerca del Sol de lo que lo hizo la Tierra.

Cuánto tardó en formarse la Luna después de esa colisión es otra pregunta que durante mucho tiempo ha carecido de respuesta. Según la mayoría de las teorías sobre la duración de ese proceso, la Luna tardó meses o años en formarse a partir de los restos de la colisión entre la Tierra y Theia; esos restos, arrojados al espacio, fueron agrupándose y fusionándose en órbita poco a poco por efecto de la gravedad.

Sin embargo, existe una teoría según la cual la Luna pudo formarse inmediatamente, en cuestión de horas, cuando el material de la Tierra y el de Theia fueron lanzados directamente a la órbita tras el impacto. Esta teoría está respaldada por un estudio de hace tres años realizado por un equipo que incluyó, entre otros, a Jacob Kegerreis, del Centro Ames de Investigación de la NASA.

Recreación artística de la catástrofe que alteró irreparablemente a la Tierra y dio origen a la Luna. (Imagen: NASA's Ames Research Center)

Otro enigma de la Luna que desconcertó durante mucho tiempo a los científicos fue el de unas inesperadas anomalías gravitacionales. Cuando las primeras sondas sin tripulación fueron puestas en órbita a la Luna para buscar sitios aptos para el aterrizaje de astronautas del programa Apolo, comenzó a detectarse un fenómeno peculiar. Los primeros ejemplos de dicho fenómeno se obtuvieron cuando esas naves enviadas como avanzadilla circulaban por sus órbitas en torno a la Luna: al sobrevolar ciertos cráteres y cuencas de impacto, periódicamente se desviaban de su curso, perdiendo altitud con respecto a la superficie lunar antes de recobrarla de nuevo.

La causa de tales "baches" en las órbitas está enterrada en esos cráteres y cuencas de impacto, pero no fue fácil comprender lo que pasaba. A través de los años, fue entendiéndose que la gravedad lunar es más fuerte en algunas regiones del astro que en otras debido a una distribución irregular de la masa por debajo de la superficie lunar. Esos puntos que generan más gravedad son concentraciones de masa a las que se denomina "mascones".

El nuevo estudio del equipo de Hopp se titula “The Moon-forming impactor Theia originated from the inner Solar System”. Y se ha publicado en la revista académica Science. (Fuente: NCYT de Amazings)