Desde finales del siglo XIX, los científicos han luchado para explicar el origen de la Luna. Si bien los científicos han teorizado durante mucho tiempo que él y la Tierra tienen un origen común, las preguntas sobre cómo y cuándo han demostrado ser esquivas. Por ejemplo, el consenso general de hoy es que un impacto con un objeto del tamaño de Marte (Theia) condujo a la formación del Sistema Tierra-Luna poco después de la formación de los planetas (también conocida como la Hipótesis del Impacto Gigante).
Sin embargo, las simulaciones de este impacto han demostrado que la Luna se habría formado a partir de material principalmente del objeto que impacta. Sin embargo, esto no se ve confirmado por la evidencia, que muestra que la Luna está compuesta del mismo material que la Tierra. Afortunadamente, un nuevo estudio realizado por un equipo de científicos de Japón y EE. UU. Ha ofrecido una explicación de la discrepancia: la colisión tuvo lugar cuando la Tierra todavía estaba compuesta de magma caliente.
El estudio que describe sus hallazgos, "El origen del océano de magma terrestre de la Luna", apareció recientemente en la revista Nature Geoscience. El estudio fue dirigido por Natsuki Hosono del Centro RIKEN de Ciencias Computacionales e incluyó investigadores de la Universidad de Yale, el Centro RIKEN de Ciencias Computacionales y el Instituto de Ciencias de la Tierra-Vida (ELSI) en el Instituto de Tecnología de Tokio.
Además de las simulaciones que modelan el escenario de impacto, la Hipótesis de Impacto Gigante también está plagada por el hecho de que en un impacto, la mayor parte del material que forma la Luna sería minerales de silicato. Esto daría como resultado que el satélite de la Tierra sea pobre en hierro, pero los estudios sismológicos han demostrado que la Luna probablemente tiene un núcleo como el de la Tierra (compuesto de hierro y níquel) y que la convección en su núcleo también alimentaba un campo magnético a la vez.
Nuevamente, el nuevo estudio ofrece un escenario que puede explicar esto. Según el modelo que crearon, cuando la Tierra y Theia colisionaron aproximadamente 50 millones de años después de la formación del Sol (hace unos 4.600 millones de años), la Tierra estaba cubierta por un mar de magma caliente, mientras que Theia probablemente estaba compuesta de material sólido.
Este modelo mostró que después de la colisión, el magma en la Tierra se habría calentado mucho más que los sólidos del objeto impactante. Esto haría que el magma se expanda en volumen y escape a la órbita para formar la Luna. Este último modelo, que tiene en cuenta el diferente grado de calentamiento entre la proto-Tierra y Theia, explica efectivamente cómo hay mucho más material de la Tierra en la composición de la Luna.
Shun-ichiro Karato, profesor de geología en la Universidad de Yale y coautor del artículo, ha realizado una extensa investigación sobre las propiedades químicas del magma proto-Tierra en el pasado. Como explicó en una entrevista con Yale News:
“En nuestro modelo, aproximadamente el 80% de la luna está hecha de materiales proto-terrestres. En la mayoría de los modelos anteriores, aproximadamente el 80% de la luna está hecha del impactador. Esta es una gran diferencia."
Por el bien del estudio, Karato dirigió los esfuerzos de investigación del equipo en la compresión de silicato fundido. La tarea de desarrollar un modelo computacional para predecir cómo se distribuiría el material de la colisión, mientras tanto, fue realizada por un grupo de ELSI en el Instituto de Tecnología de Tokio y el Centro RIKEN para Ciencias Computacionales.
En conjunto, el nuevo modelo demostró que el magma sobrecalentado se perdería en el espacio y se uniría para formar un nuevo cuerpo en órbita más rápido que el material perdido por el impactador. También mostró que el material del interior de la Tierra (que sería rico en hierro y níquel) también entraría en la formación de la Luna, que luego se hundiría en el centro para formar el núcleo de la Luna.
Esencialmente, el nuevo modelo confirma teorías previas sobre cómo se formó la Luna al eliminar la necesidad de condiciones de colisión no convencionales. Hasta ahora, esto es lo que los científicos han hecho para dar cuenta de la discrepancia entre las simulaciones de impacto y los datos obtenidos del estudio de las rocas lunares y la superficie lunar.
Este estudio también podría conducir a teorías más refinadas sobre cómo se formó el Sistema Solar y qué ocurrió inmediatamente después. Dado que el impacto entre la proto-Tierra y Theia puede haber jugado un papel en la eventual aparición de la vida en la Tierra, también podría ayudar a los científicos a restringir lo que se necesita para que un sistema estelar tenga planetas habitables.
