La luna que ilumina la mayoría de las noches terrestres parece haberse formado como producto de una singular “carambola cósmica”: durante la infancia de nuestro planeta, un objeto del tamaño de Marte, un “protoplaneta” al que se denomina Theia, se habría estrellado contra la Tierra. Durante este choque de proporciones mitológicas, parte del cuerpo celeste se habría incrustado en el “punto azul pálido”, como describía Carl Sagan a nuestro hogar en el universo y los escombros resultantes habrían salido despedidos a la órbita terrestre, donde se habrían “agregado” o compactado dando origen a nuestro faro nocturno.
Nuevas evidencias publicadas en el último número de Nature respaldan esta hipótesis planteada hace alrededor de una década y ayudarían a explicar un misterio que se advirtió hace tiempo en el corazón de nuestro planeta: dos enormes formaciones rocosas de miles de kilómetros de largo y ligeramente más densas que sus alrededores, lo que da a entender que están hechas de un material diferente del resto del manto. Modelos informáticos sugieren que estos artefactos serían el producto de la gigantesca colisión ocurrida cuando la Tierra aún estaba en su infancia, hace 4.500 millones de años.
“La teoría del impacto de un planeta pequeño es una de las más aceptadas hoy como origen de la luna –explica Beatriz García, doctora en Astronomía graduada en la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la Universidad Nacional de La Plata, actualmente responsable de educación y difusión del Observatorio Internacional Pierre Auger, en Mendoza–. Este grupo de investigadores hizo modelización y los resultados refuerzan esta idea y sugieren que ésta no se formó con fragmentos de la Tierra, sino que hubo una mezcla de los dos objetos, la Tierra y el planeta que se encontraba en nuestras inmediaciones, Theia (en la mitología griega, madre de Selene, diosa y personificación de la Luna)”.
En esos tiempos, la Tierra todavía no estaba completamente solidificada y como resultado se mezclaron los componentes de ambos cuerpos. “El material que conformó la luna se habría desprendido como cuando uno deja caer una gota en un fluido y salta una pequeña gotita –ilustra García–. Además, hay un registro de la colisión en unas regiones que se encuentran en la interfaz entre el manto y el núcleo terrestre, a las que no se puede llegar de manera directa, porque habría que hacer un pozo profundísimo. Son unas manchas que se detectan por las ondas sísmicas que se producen en un lugar de la Tierra, atraviesan todo el planeta y son registradas del otro lado o, donde no hay superposición de placas tectónicas, producidas por volcanes, como es el caso de los de Hawaii”.
Los científicos llaman a estas formaciones “grandes provincias” o “islas de baja velocidad”, porque las ondas sísmicas viajan más lentamente a través de ellas que a través del resto del manto, explica Anil Oza, en Nature (doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-03385-9).
Los investigadores realizaron simulaciones por computadora de la interacción entre el manto de Theia y el de la Tierra desde el momento de la presunta colisión hasta el presente. Estas muestran que parte del material de Theia inicialmente se habría hundido hasta la región inferior del manto de la Tierra y se habría acumulado allí con el tiempo, formando las manchas. Una está debajo de África y otra, debajo del Pacífico.
La energía del choque planetario habría derretido parcialmente el manto y formado dos capas: una superior fundida y una inferior mayormente sólida. Parte del material del protoplaneta se habría hundido y se habría alojado en la capa inferior. Con el tiempo, los restos habrían formado dos manchas separadas y la parte que salió despedida hacia la órbita habría formado la Luna.
“Es decir, que tenemos evidencia indirecta por unas manchas de una densidad diferente de la del núcleo y la del manto, que no sería material terrícola, sino los restos de este planeta Theia, que quedaron allí como registro tras el impacto –cuenta García–. Y esto es importante porque si la Luna sólo fuera producto de un desprendimiento de la Tierra, tendríamos algunos problemas para explicar su composición química. Aparecen isótopos con una abundancia que tienen que ver con otra cosa”.
Según cuenta la astrónoma, estos impactos eran algo muy común en el inicio del Sistema Solar, porque los planetas se formaron por “acreción” o adición de materia. Cuando se forma la estrella a partir de la nube interestelar, no aparece junto con sus planetas de manera inmediata, sino que estos surgen a partir de una especie de disco de fragmentos que se van aglutinando por acción de la gravedad.
“Al principio, teníamos moléculas, átomos –detalla García–… hasta que fenómenos violentos, como las llamadas ‘supernovas’ [muertes de estrellas muy masivas], generan una onda de choque expansiva que favorece la compresión de ese material interestelar. Tuvieron que morir grandes estrellas para que la nube de la que se formó el Sistema Solar se compactara de alguna forma y apareciera la protoestrella [el Sol]. A su alrededor había un disco de materia que se fue achatando y allí se produjeron múltiples impactos y agregaciones de materia que dieron origen a planetas. En el pasado eso fue súper común. Por supuesto, el objeto que habría impactado contra la Tierra es teórico, nadie lo vio, no había seres vivos en la Tierra”.
La humanidad sigue con fruición la actividad espacial y el estudio del cosmos, pero lo cierto es que se sabe bastante poco de la estructura interna de la Tierra.“Solo recientemente se verificó que el núcleo interno y el externo del planeta, uno sólido y otro fundido, rotan a velocidades diferentes –destaca García–. [A este fenómeno] se lo denomina rotación diferencial.
La detección de anomalías en la propagación de las ondas sísmicas es una técnica conocida y utilizada. [En los años setenta] científicos rusos intentaron hacer un pozo, un túnel hasta el centro de la Tierra y se encontraron con una barrera que no pudieron perforar. Se cree que fue porque a altísimas presiones y altas temperaturas, como las que existen en esa zona, un material que creemos sólido y que podría ser perforado con un taladro, como el granito, se vuelve elástico, y entonces cuando uno quiere atravesarlo no puede, por lo que la perforación quedó abandonada”.
Según Qian Yuan y coautores del trabajo que aporta estas nuevas evidencias (https://doi.org/10.1038/s41586-023-06589-1), el siguiente paso será validar los modelos comparando muestras de rocas del manto con algunas de la Luna.
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