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Un inmenso choque frontal entre la Tierra y un protoplaneta dio lugar a la Luna

Unos cien millones de años después de la formación del sistema solar, la Tierra primitiva colisionó con el protoplaneta Theia, del tamaño de Marte. El choque descompuso en parte a nuestro planeta, y uno de sus «trozos» se convirtió en nuestra Luna. Nuevas pruebas señalan ahora que esta inmensa colisión fue frontal y no lateral, como se pensaba.

Un inmenso choque frontal entre la Tierra y un protoplaneta dio lugar a la Luna

Desde hace años, existe una teoría que señala que la Luna se formó como consecuencia de una violenta colisión entre la joven Tierra y un «embrión planetario« llamado Theia (o Tea), acaecida aproximadamente 100 millones de años después de que se formase el sistema solar.

Hasta ahora, se pensaba que esa colisión a alta velocidad se había producido en un ángulo de 45 grados o más (esto es, un poderoso golpe lateral  cuya simulación puede verse en este vídeo ). Pero investigadores norteamericanos y franceses han publicado en la revista Science evidencias de que en realidad el choque se produjo de frente.

Una similitud que indica el tipo de choque

En el sistema solar, cada planeta presenta una huella isotópica distinta que los identifica; consistente en una ratio de los isótopos radioactivos presentes en ellos. Los isótopos son átomos cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en número másico.

Los científicos -de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y del CNRS- analizaron siete rocas traídas a la Tierra desde la Luna por las misiones Apolo 12, 15 y 17; y seis rocas volcánicas del manto de la Tierra (cinco de Hawaii y otra de Arizona) para determinar la huella isotópica de estas muestras.

Lo que encontraron al medir en todas estas rocas la tasa de un isótopo concreto, del oxígeno (017), y comparar dicha tasa en rocas terrestres y lunares, descubrieron que ambos grupos de rocas presentaban una composición casi idéntica. Esto supone, por tanto, que ambos cuerpos celestes tendrían una huella isotópica similar.

Entonces, explican que, si la Tierra y Theia hubiesen colisionado de lado, la inmensa mayoría de nuestra Luna estaría conformada por los materiales de Theia; y la Tierra y nuestro satélite tendrían diferentes isótopos del oxígeno. Solo sería posible que tuvieran una composición química similar -como la que se ha encontrado en las rocas- si la colisión entre Theia y la Tierra fue frontal.

Otros rasgos ‘heredados’

Anteriormente, se habían descubierto otras similitudes entre la Tierra y la Luna que apuntaban a que nuestro satélite es en realidad -y mayormente- un «trozo» de la Tierra.

Por ejemplo, en 2013, una investigación de la Universidad de Brown (EEUU) reveló que la composición del agua de nuestro planeta y de la Luna es la misma. Además, en 2012, datos obtenidos por científicos de la Universidad de Washington en San Luis (Estados Unidos) sobre una mayor presencia de isótopos pesados de cinc en muestras lunares resultaron consistentes con una evaporación a gran escala de elementos ligeros en la Luna (y esta evaporación solo sería explicable por el impacto de un cuerpo planetario).

Por último, en 2014, un equipo de investigadores alemanes, de la Universidad de Gotinga, también obtuvo mediciones de isótopos de oxígeno que proporcionaron evidencias de que nuestro satélite se originó por la colisión de Theia contra la Tierra.

¿Qué fue de Theia?

Algunos científicos han considerado que solo queda alrededor de un 8% de Theia en la Luna, algo que este nuevo trabajo podría respaldar. Hasta este y otros estudios recientes como los mencionados, la mayoría de los modelos habían estimado que nuestro satélite contenía entre un 70% y un 90% de material de Theia; y el resto de la Tierra.

Theia fue un protoplaneta que creció hasta un tamaño comparable al de Marte. Al final se volvió demasiado masivo como para permanecer de forma estable en una órbita troyana. Entonces, la fuerza gravitacional lo impulsó hacia la Tierra. Tras el choque, Theia quedó destruido para siempre.

Referencia bibliográfica:

Paul Warren, et al. Oxygen isotopic evidence for vigorous mixing during the Moon-forming giant impact. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aad0525.
 

RedacciónT21

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