Indicios de Theia en rocas lunares

Nueva evidencia isotópica apoya la hipótesis de la formación de la Luna debido a la colisión de la Tierra con un cuerpo del tamaño de un planeta.

Ilustración artística de la formación de la Luna a partir de la colisión de Theia. Crédito: Detlev Van Ravenswaay/Science Photo Library.

Un nuevo análisis de las rocas lunares apoya la idea de que la Luna nació en una colisión gigante entre la Tierra primitiva y un misterioso objeto rocoso del tamaño de un planeta, dicen los científicos.

La Tierra se formó hace 4.500 millones de años, y los científicos piensan que la Luna surgió poco después. La explicación predominante para el origen de la Luna, conocida como Hipótesis del Gran Impacto, es que nació como el resultado de la colisión entre dos protoplanetas (o ‘mundos embrionarios’); la Tierra y un objeto del tamaño de Marte, apodado Theia. La hipótesis dice que a partir de los escombros de este impacto se formó el satélite terrestre.

Esta hipótesis ayuda a explicar muchas de las características de la Luna, sin embargo, arroja también algunas dudas.

Uno de los principales problemas para la Hipótesis del Gran Impacto es que la mayoría de los modelos señalan que la Luna debería estar formada en un 70% por los restos de Theia. Dado que todos los planetas en el Sistema Solar tienen composiciones distintas, la Tierra y Theia también deberían serlo. Sin embargo, los isótopos^[1] que se pueden encontrar en la Tierra y la Luna son muy similares.

Ahora, por primera vez, Daniel Herwartz (Universidad de Göttingen) y sus colaboradores han encontrado diferencias en la composición isotópica de la Tierra y la Luna, un hallazgo que apoya la idea del impacto para la formación lunar.

Química lunar

Los astrónomos se centraron en la proporción entre dos isótopos diferentes del oxígeno: el oxígeno-16, que tiene ocho neutrones en su núcleo, y el oxígeno-17, que tiene nueve. Las proporciones de isótopos pueden variar ampliamente de planeta a planeta.

Utilizando un nuevo método altamente preciso, el equipo analizó rocas lunares proporcionadas por la NASA, las que fueron recolectadas por los astronautas de las misiones Apollo 11, 12 y 16. Los investigadores descubrieron que estas rocas contenían ligeramente más oxígeno-17 que oxígeno-16 en comparación con las rocas de la Tierra. La diferencia es pequeña, pero estadísticamente importante.

Los nuevos datos sugieren que la Luna podría estar formada hasta en un 40% por restos de Theia. Los investigadores propusieron que Theia era similar a los meteoritos conocidos como condritas de enstatita, que tienen una composición isotópica muy similar a la de la Tierra.

“Tal composición de Theia explicaría por qué no se había detectado diferencias isotópicas del oxígeno o cualquier otro conjunto de isótopos hasta la fecha”, dijo Herwartz.

El estudio “Identification of the giant impactor Theia in lunar rocks” aparece en la edición del 6 de junio de la revista Science.

Nota:
[1] Los isótopos son átomos de un mismo elemento, pero cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones.

Fuente: SPACE