Golpes de suerte trajeron el oro a la Tierra

Uno de los problemas fundamentales que las ciencias planetarias es tratar de saber cómo se formaron y evolucionaron los planetarios en el interior del sistema solar. Un nuevo modelo informático sugiere que los objetos grandes (algunos tan grandes como grandes objetos del Cinturón de Kuiper como Plutón y Eris) impactaron probablemente contra la Tierra, la Luna y Marte durante las últimas etapas de la formación de los planetas llevando metales pesados a las superficies planetarias.
En la fase final del proceso de formación planetaria, un cuerpo del tamaño de Plutón se estrelló contra la Tierra después de que el planeta hubiera sufrido le impacto de un objeto del tamaño de Marte, afirmaron los investigadores. Marte y la Luna, absorbieron impactos menores pero igualmente devastadores.
Estas traumáticas colisiones cósmicas podrían haber desviado el eje de la Tierra 10 grados. Pero también le aportaron oro y otros elementos en las regiónes externas de los cuerpos planetarios y, posiblemente, llevaron enormes cantidades de agua a la Luna, señalaron los investigadores.
"Puede utilizarse información para conocer el crecimiento acelerado final de la Tierra, la Luna y Marte", afirmó el líder del estudio Bill Bottke del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado
La teoría más aceptada para el origen de la Luna afirma que un gran objeto del tamaño de Marte chocó contra la Tierra arrancando material que posteriormente se condenso para formar la Luna
El oro, el platino, el paladio y otros de los llamados elementos siderófilos tienen una fuerte afinidad por el hierro. Por lo que deberían haber seguido el camino del hierro hacia abajo hasta los núcleos de la Tierra, la Luna y Marte como en los cuerpos se estaban formando, estando ausentes de sus mantos y cortezas, apuntaron los investigadores.
Pero los siderófilos que se encuentran en las regiones externas de estos cuerpos presentan desconcertantes abundancias.
"La abundancia de estos elementos en realidad es sorprendentemente alta", afirmó Bottke. "La gente se ha preguntado:" ¿Cómo puede suceder esto? " Ellos han estado discutiendo esto durante décadas".
Una posibilidad es que los siderófilos se repusieran poco después de la formación del núcleo por las colisiones con planetesimales, los ladrillos de los planetas.
Bottke y sus colegas defienden esta explicación, y reunen una variedad de evidencias en el nuevo estudio para apoyarla. También pusieron algunas a los posibles impactos.
Para explicar la abundancia actual de oro, platino y otros siderófilos, según los investigadores, los efectos deberían aportar alrededor de un 0,5 % de la masa de la Tierra al manto de nuestra, 10 veces menos para Marte y cerca de 1.200 veces menos para la Luna.
El impacto de grandes planetesimales en la Tierra durante los comienzos del sistema solar, puede explicar la extraña abundancia de algunos metales en la corteza terrestre
Mediante el uso de modelos numéricos, el equipo de investigación determinó que esto podría suceder si los cuerpos impactadores estuvieran dominados por un pequeño número de grandes rocas espaciales.
"Las poblaciones que impactaron la Tierra, la Luna y Marte eran de cuerpos bastante grandes", dijo Bottke. "La mayoría de la masa fue de cuerpos grandes."
Los resultados muestran que el cuerpo mayor que impactó la Tierra tenía entre 1500 a 2000 millas (2400 a 3200 km de diámetro). Los cuerpos más grande que impactaron Marte y la Luna tenían probablemente entre 1000 y 200 millas (1600 a 320 km) respectivamente, afirmaron los investigadores.
Según el estudio, estos grandes planetesimales pueden haber aportado gran parte de la abundante agua de la Luna, junto con los metales siderófilos, según el estudio.
Este bombardeo llegó hacia el final del periodo de formación planetaria del sistema solar, hace unos 4500 millones de años, afirmaron los investigadores. Es probable que tuviese lugar en unas pocas decenas de millones de años el acontecimiento más traumático en la historia de la Tierra: la colisión con un cuerpo del tamaño de Marte que arrancó un pedazo gigante que se transformaría en la Luna.
Bottke y sus colegas publicaron sus descubrimientos en la edición en línea del 9 de diciembre de la revista Science.
Los resultados del modelo numérico se apoyan en otras evidencias, añadieron los investigadores.
Por ejemplo, otros modelos que describen cómo se formaron y evolucionaron los planetesimales sugieren que los más grandes engullieron a los más pequeños de forma muy eficaz, dejando una población de objetos masivos. Esto mismo se observa en el cinturón de asteroides, la última población de planetesimales supervivientes en el interior del sistema solar.
"La distribución de los tamaños en realidad es muy consistente con lo que cabría esperar de nuestros modelos", afirmó Bottke.
Un cuerpo impactador de 1000 millas (1600 km) también tiene el tamaño adecuado para formar la enorme Cuenca Borealis en Marte, si estos terrenos antiguos son en realidad un cráter de impacto, como piensan algunos científicos.
En conjunto, todas estas señales apuntan a gigantescos impactos en la Tierra, la Luna y Marte hacia el final del periodo de formación planetaria, señalan los investigadores.
"Tenemos un número de diferentes líneas de evidencia que sugiere que esto fue probablemente real", añadió Bottke.
El estudio traza una imagen violenta de los primeros días del sistema solar, con los planetas interiores siendo duramente golpeados poco después de su nacimiento. Estos impactos podrían ser comunes a otros sistemas solares en formación, afirma con Bottke.
"Puesto que podemos reproducir algunas de estas cosas en nuestros modelos, creo que esto significa probablemente que es algo bastante típico," dijo. "Aunque sólo es una suposición."
Si nuestro sistema solar es atípico, si los jóvenes planetas en otros sistemas solares se salvaron de los impactos masivos al final del proceso de formación, entonces los planetas alienígenas pueden ser significativamente distintos, añadió Bottke. Sus mantos, por ejemplo, podrían carecer de siderófilos como el oro y el platino, que valoramos por diversas razones.
En cualquier caso, Bottke, dice que espera que el estudio sirva como un punto de partida, para conseguir que los científicos piensen en el proceso de formación planetaria en un sentido más general.
"Si podemos averiguar como funcionaron aquí las cosas, podríamos averiguar como funcionan en todas partes, concluyó Bottke. "Eso es realmente emocionante."
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Publicado en Odisea Cósmica¡Suscríbete Ya!