La Luna puede haberse formado casi inmediatamente después de un impacto devastador entre la Tierra y un mundo del tamaño de Marte en el pasado antiguo, según los resultados de un nuevo estudio de supercomputadora.
La luna de la Tierra es un testigo silencioso de la historia de toda nuestra especie. Su influencia gravitatoria es la responsable de las mareas, y su simple presencia en el cielo nocturno ha influido profundamente en el desarrollo cultural de la humanidad.
Sin embargo, a pesar de su naturaleza siempre presente, la comunidad científica aún no ha llegado a un consenso sobre cómo se formó exactamente el satélite natural más grande de la Tierra.
Está ampliamente aceptado que la Luna se creó cuando un cuerpo del sistema solar del tamaño de Marte, que se ha denominado Theia, chocó con la Tierra hace aproximadamente 4.500 millones de años. Este impacto devastó nuestro planeta y Theia primordial, y envió grandes cantidades de material de ambos mundos a toda velocidad a la órbita de la Tierra.
Muchas de las teorías anteriores que rodean la formación de la Luna sugieren que se fusionó lentamente a partir de esta sopa de desechos orbitales, hasta que finalmente el resto del material no acumulado por el satélite volvió a caer hacia la Tierra.
En este escenario, los desechos orbitales habrían estado compuestos en gran parte por los restos de Theia. Sin embargo, las muestras de rocas recuperadas de la superficie de la Luna por los astronautas de la era Apolo mostraron una sorprendente similitud estructural e isotópica con las encontradas en la Tierra.
Si bien es posible, los autores de un nuevo estudio encontraron poco probable que el material de Theia tuviera una coincidencia tan cercana con la de la Tierra.
En el nuevo estudio, un equipo de investigadores de la Universidad de Durham en el Reino Unido utilizó la potente instalación de supercomputación DiRAC para ejecutar una serie de simulaciones que podrían explicar la creación de la luna de la Tierra.
La supercomputadora usó una cantidad significativamente mayor de partículas para simular la antigua colisión en comparación con estudios anteriores. Según el equipo, las simulaciones de menor resolución pueden omitir aspectos importantes del proceso de colisión.
En el transcurso del estudio, los científicos realizaron cientos de estas simulaciones de alta resolución mientras variaban una variedad de parámetros clave, incluidas las masas, los giros, los ángulos y las velocidades de los dos desafortunados mundos.
Las simulaciones revelaron que un cuerpo grande con una masa similar a la Luna y contenido de hierro podría haberse fusionado casi inmediatamente en órbita después de la colisión Tierra-Theia. La simulación detallada mostró que el satélite hipotético recién nacido se habría creado más allá del límite de Roche, que es la distancia orbital a la que un satélite puede orbitar un planeta sin ser destrozado por su gravedad.
Además, las capas exteriores de tal mundo serían ricas en material expulsado de la Tierra, lo que explicaría las similitudes entre las rocas de la era Apolo y las de nuestro planeta.
«Esta ruta de formación podría ayudar a explicar la similitud en la composición isotópica entre las rocas lunares devueltas por los astronautas del Apolo y el manto de la Tierra», explica el coautor del estudio Vincent Eke, profesor asociado en el Departamento de Física de la Universidad de Exeter. También puede haber consecuencias observables para el grosor de la corteza lunar, lo que nos permitiría precisar aún más el tipo de colisión que tuvo lugar”.
Si la Luna se formó rápidamente después del impacto, entonces su estructura interna probablemente sería diferente que si hubiera crecido gradualmente a partir de un disco de escombros alrededor del planeta. Los astronautas que regresen a la Luna en las próximas décadas bajo el Programa Artemis de la NASA recolectarán muestras frescas de la superficie lunar que pueden usarse para probar la teoría de formación rápida.
La investigación podría ayudar a actualizar la comprensión de los científicos sobre cómo se forman las lunas en las órbitas de mundos distantes repartidos por todo el universo.
Anthony Wood es un escritor científico independiente para IGN.
Crédito de la imagen: Dr. Jacob Kegerreis