Regresa tu mente a cuando la Tierra era un bebé. El sistema solar era una guardería brutal. Fragmentos gigantes de roca giraban caóticamente alrededor de un sol joven y ardiente, bombardeando regularmente planetas jóvenes. La Tierra se formó durante este período, acertadamente llamado Hadeano, y sin esta constante lluvia de fuego que construye los huesos de nuestro planeta, no estaríamos aquí en absoluto.
Y la luna tampoco.
Hacia el final de este período, hace unos 4.5 millones de años, un protoplaneta del tamaño de Marte llamado Theia se estrelló contra la Tierra en una colisión que se cree que liberó 100 millones de veces más energía que el asteroide que acabó con los dinosaurios. El impacto destruyó a Theia, lanzó una titánica columna de material en órbita y dio a luz a nuestra luna.
Este escenario de impacto gigante es la teoría principal sobre cómo se formó la luna porque se ajusta a mucho de lo que observamos sobre la Tierra y la luna hoy. Pero los científicos todavía están debatiendo los detalles. Las primeras simulaciones del impacto, por ejemplo, sugirieron que la luna estaría compuesta principalmente de material de Theia, pero el análisis de las rocas lunares muestra que la composición geoquímica de la Tierra y la luna es casi idéntica.
Ahora, sin embargo, una nueva simulación de alta resolución, descrito en un artículo reciente de científicos e investigadores de NASA Ames en la Universidad de Durham, puede ayudar a resolver la discrepancia.
Según el documento, los resultados en una serie de posibles escenarios de impacto coinciden más con las observaciones, incluida la órbita y la composición de la luna. Pero quizás lo más sorprendente, donde el trabajo anterior sugería que la formación de la luna habría tomado meses o años, la nueva simulación sugiere que nuestro satélite se formó y fue puesto en órbita en cuestión de horas.
En la simulación, que se muestra en el video a continuación, Theia golpea la Tierra con un golpe oblicuo. Un arco de material, que se origina tanto en Theia como en la Tierra, entra en órbita y forma dos cuerpos. El más grande de ellos, condenado a caer de nuevo a la Tierra, lanza al más pequeño, la luna, a una órbita estable. Si la colisión inicial tuvo lugar a medianoche, la luna se habría formado antes del desayuno.
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Este no es el primer intento de ajustar mejor nuestras observaciones a la historia del origen del impacto gigante de la luna.
Los científicos han propuesto y simulado una serie de teorías para explicar la composición geoquímica de la luna. Estos incluyen mayor energía o impactos múltiples, un golpe y fuga, o la posibilidad de un impacto anterior, cuando la Tierra aún estaba cubierta por una océano de magma. Estos todavía son posibles, aunque cada uno viene con su propio conjunto de desafíos también.
Aquí, el equipo adoptó un enfoque diferente, sugiriendo que quizás el problema no sea la teoría sino nuestra simulación de ella. Las simulaciones más antiguas usaban cientos de miles o millones de "partículas"; puede pensar en ellas como sustitutos digitales idealizados para trozos de la Tierra y Theia, cada uno siguiendo las leyes de la física en la colisión. La última simulación, por otro lado, utiliza cientos de millones de partículas, cada una de aproximadamente 8.5 millas (14 kilómetros) de ancho.
Es el recreación digital de mayor resolución de la formación de la luna hasta el momento.
La resolución enfocó la mecánica de los grandes impactos de una manera que antes, las simulaciones menos detalladas simplemente no podían. Y en el proceso, el trabajo arrojó una teoría nueva y potencialmente más simple: que la luna se formó rápidamente, en un solo paso. El equipo descubrió que este escenario podría producir una luna muy parecida a la nuestra, desde la órbita hasta la composición.
Sin embargo, si bien el nuevo trabajo es atractivo, reforzarlo aún más requerirá más simulaciones de alta resolución y, lo que es más importante, futuras misiones que recolecten más muestras de la propia luna.
Independientemente de lo que encuentren los científicos, la historia de la formación de la luna tiene implicaciones de gran alcance. Su el destino está estrechamente ligado a la Tierra, desde las mareas hasta la tectónica de placas y el surgimiento y evolución de la vida misma. Si descubrimos que nuestra luna es un caso atípico, como parece ser en nuestro sistema solar, al menos, tal vez las posibilidades de que surja vida y sobreviva a largo plazo en otros lugares sean menores. Simplemente no lo sabemos todavía.
Por eso es importante construir y estudiar simulaciones como esta.
“Cuanto más aprendemos sobre cómo se formó la luna, más descubrimos sobre la evolución de nuestra propia Tierra”, dijo Vincent Eke, investigador de la Universidad de Durham y coautor del artículo, en un comunicado. "Sus historias están entrelazadas, y podrían repetirse en las historias de otros planetas cambiados por colisiones similares o muy diferentes".
Crédito de la imagen: Centro de Investigación Ames de la NASA
