Hace miles de millones de años, una versión de nuestra Tierra muy diferente a la actual fue golpeada por un objeto del tamaño de Marte, llamado Theia. De esa colisión se formó la Luna. Cómo ocurrió exactamente esa formación es un rompecabezas científico que los investigadores han estudiado durante décadas, sin una respuesta concluyente. La mayoría de las teorías afirman que la Luna se formó a partir de los restos de esta colisión, fusionándose en órbita durante meses o años. Sin embargo, una nueva simulación presenta una teoría diferente.

la Luna puede haberse formado inmediatamente, en cuestión de horas, cuando el material resultante del impacto entre la Tierra y Theia salió disparado. "Esto abre una gama completamente nueva de posibles puntos de partida para la evolución de la Luna", ha indicado Jacob Kegerreis, investigador postdoctoral en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley (California, EEUU) y autor principal del artículo sobre estos resultados publicado en 'The Astrophysical Journal Letters'.

"Entramos en este proyecto sin saber exactamente cuáles serían los resultados de estas simulaciones de alta resolución. Por lo tanto, además de la gran revelación de que las resoluciones estándar pueden darte respuestas engañosas, fue muy interesante ver que los nuevos resultados pudieran incluir un satélite similar a la Luna en órbita". Las simulaciones utilizadas en esta investigación son algunas de las más sofisticadas de su tipo y funcionan con la resolución más alta para estudiar los orígenes de la Luna u otros impactos gigantes.

Con esta fórmula se mostró que las simulaciones de baja resolución pueden perder aspectos importantes resultantes de este tipo de colisiones. La mejora de estas herramientas permite a los investigadores ver e investigar los comportamientos sometidos a análisis de una manera que los estudios anteriores no podían efectuar.

Un rompecabezas con muchas aristas sin resolver

Comprender los orígenes de la Luna requiere poner sobre la mesa lo que sabemos sobre la Luna (nuestro conocimiento de su masa, órbita y el análisis preciso de muestras de rocas lunares) e idear escenarios que podrían conducir a lo que vemos hoy. Las teorías prevalecientes hasta ahora podrían explicar bastante bien algunos aspectos de las propiedades de la Luna, como su masa y órbita, pero con algunas advertencias importantes.

Un misterio pendiente de resolver ha sido por qué la composición de la Luna es tan similar a la de la Tierra. Los científicos pueden estudiar la composición de un material en función de su firma isotópica, una pista química sobre cómo y dónde se creó un objeto. Las muestras lunares que los científicos han podido estudiar en los laboratorios muestran firmas isotópicas muy similares a las rocas de la Tierra, a diferencia de las rocas de Marte o de otras partes del sistema solar. Esto hace probable que gran parte del material que forma la Luna provenga originalmente de la Tierra.

En escenarios anteriores donde Theia se revistió y fusionó con solo una pequeña parte de material de la Tierra, es menos probable que veamos similitudes tan fuertes, a menos que Theia también fuera isotópicamente similar a la Tierra, una coincidencia poco probable. En esta teoría, se usa más material de la Tierra para crear la Luna; particularmente en sus capas externas, lo que podría ayudar a explicar esta similitud en la composición.

Se han propuesto otras teorías para explicar estos parecidos, como el modelo de sinesia, en el que se plantea que la Luna se forma dentro de un remolino de roca vaporizada por la colisión, pero estas propuestas tienen dificultades para explicar la órbita actual de la Luna. Esta teoría de formación más rápida y de una sola etapa ofrece una explicación más limpia y elegante para estos dos problemas. También podría brindar nuevas formas de encontrar respuestas para otros misterios sin resolver relativos a esta cuestión.

Este escenario puede poner a la Luna en una órbita amplia con un interior que no está completamente fundido, lo que podría explicar propiedades como la órbita inclinada y la corteza delgada de la Luna, lo que la convierte en una de las explicaciones más atractivas de los orígenes de la Luna hasta el momento. Acercarse a confirmar cuál de estas teorías es correcta requerirá el análisis de futuras muestras lunares traídas a la Tierra para el estudio de las futuras misiones Artemis de la NASA.

¿Un origen compartido?

Más allá de aprender más sobre la Luna, estos estudios pueden acercarnos a comprender cómo nuestra propia Tierra se convirtió en el mundo que alberga vida. "Cuanto más aprendemos sobre cómo se formó la Luna, más descubrimos sobre la evolución de nuestra propia Tierra", ha explicado Vincent Eke, investigador de la Universidad de Durham y coautor del artículo. "Sus historias están entrelazadas, y podrían repetirse en las historias de otros planetas cambiados por colisiones similares o muy diferentes".

El cosmos está lleno de colisiones: los impactos son una parte esencial de cómo se forman y evolucionan los cuerpos planetarios. En la Tierra, se sabe que el impacto con Theia y otros cambios a lo largo de su historia son parte del cómo pudo reunir los materiales necesarios para la vida. Cuanto mejor se puedan simular y analizar los efectos y resultados de estas colisiones, más preparada estará la ciencia para comprender cómo un planeta podría evolucionar para ser habitable como nuestra propia Tierra.

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