DOS IMPACTOS, NO SOLO UNO, PUEDEN HABER FORMADO LA LUNA

La Luna puede haberse formado en un golpe ‘uno- dos’, sugieren nuevas simulaciones.

En esta imagen, la colisión propuesta de golpe y fuga se simula en 3D, y se muestra aproximadamente una hora después del impacto. Theia, el impactador, apenas escapa a la colisión.
Créditos: A. Emsenhuber / Universidad de Berna / Universidad de Múnich

Es posible que hayan sido necesarios dos intentos para llegar a formar la Luna.

Los científicos han pensado durante mucho tiempo que la Luna se formó con un estallido, cuando un protoplaneta del tamaño de Marte golpeó la Tierra recién nacida. La evidencia de las rocas lunares y las simulaciones respaldan esta idea.

Pero un nuevo estudio sugiere que lo más probable es que el protoplaneta golpee la Tierra dos veces. La primera vez, el impactador (apodado «Theia») solo rebotó en la Tierra. Luego, algunos cientos de miles de años después, regresó para dar el golpe final.

En el escenario de atropello y fuga, cuando Theia chocó por primera vez con la Tierra, fue una colisión indirecta, como se muestra aquí.
Créditos: E. Asphaug y col. / Planetary Science Journal, October 2021.

El estudio, que simuló el impacto literalmente devastador de la Tierra miles de veces, encontró que tal escenario de » de golpe, fuga y retorno» podría ayudar a responder dos preguntas de larga data que rodean la creación de la Luna. Al mismo tiempo, podría explicar cómo la Tierra y Venus terminaron siendo tan diferentes.

EL PUÑETAZO UNO-DOS

“El tema clave aquí es la diversidad planetaria”, dice Erik Asphaug (Universidad de Arizona), quien dirigió el estudio. Venus y la Tierra tienen tamaños, masas y distancias similares al Sol. Si Venus es un «invernadero aplastante», pregunta, «¿por qué la Tierra es tan increíblemente azul y rica?»

La Luna podría tener el secreto. Su creación fue el último episodio importante en la formación de la Tierra, un evento catastrófico que sentó las bases para el resto de la evolución de nuestro planeta. “No se puede entender cómo se formó la Tierra sin entender cómo se formó la Luna”, explica Asphaug. «Son parte del mismo rompecabezas».

Las nuevas simulaciones, que se publicaron en la Revista de Ciencias Planetarias de Octubre, colocaron algunas piezas más de ese rompecabezas en su lugar.

El primero tiene que ver con la velocidad del impacto de Theia. Si Theia hubiera golpeado nuestro planeta demasiado rápido, habría explotado en una columna interplanetaria de escombros y habría erosionado gran parte de la Tierra. Sin embargo, si hubiera llegado demasiado lento, el resultado sería una Luna cuya órbita no se parece en nada a la que vemos hoy. La teoría del impacto original no explica por qué Theia viajó a la velocidad adecuada entre estos extremos.

“Este nuevo escenario soluciona eso”, dice Matthias Meier (Museo de Historia Natural, Suiza), que no participó en el estudio. Inicialmente, Theia podría haber ido mucho más rápido, pero el primer impacto lo habría ralentizado a la velocidad perfecta para el segundo.

Cuando Theia y la Tierra se encuentran por segunda vez, Theia se ha ralentizado considerablemente y los dos objetos mezclan materiales en la colisión, como se muestra aquí en la simulación. La Luna se forma a partir del disco que rodea a la Tierra.
Créditos: E. Asphaug y col. / Planetary Science Journal, October 2021

El otro problema con la teoría del impacto original es que nuestra Luna debería estar compuesta principalmente del Theia primordial. Pero las rocas lunares de las misiones Apolo muestran que la Tierra y la Luna tienen composiciones casi idénticas cuando se trata de ciertos tipos de elementos. ¿Cómo pudieron haberse formado a partir de dos bloques de construcción diferentes?

“El escenario canónico de impacto gigante es realmente malo para resolver [este problema]”, dice Meier (aunque otros lo han intentado).

Un escenario de golpe, fuga y retorno, por otro lado, permitiría que los materiales de la Tierra y Theia se mezclasen más que en un solo impacto, formando finalmente una Luna químicamente más similar a la Tierra. Aunque Asphaug y sus colegas no solucionan del todo el desajuste, argumentan que las simulaciones más avanzadas producirían resultados aún mejores.

TIERRA CONTRA VENUS

Resolver este aspecto de la teoría del impacto gigante no sería tarea fácil. Pero la verdadera sorpresa de Asphaug llegó cuando vio cómo los impactos de golpe y fuga habrían afectado a Venus en comparación con la Tierra.

“Primero pensé que tal vez había un error”, recuerda.

Las nuevas simulaciones mostraron que la Tierra joven tendía a pasar la mitad de sus impactores de golpe y fuga a Venus, mientras que Venus acumulaba casi todo lo que se encontraba en su camino. Esta dinámica podría ayudar a explicar las drásticas diferencias entre los dos planetas: si más de esos impactores terminaran en Venus, habrían enriquecido al planeta con más material del Sistema Solar exterior en comparación con la Tierra. Y dado que los impactores que escaparon de la Tierra para ir a Venus habrían sido los más rápidos, cada planeta habría experimentado colisiones generalmente diferentes.

Este hallazgo le da la vuelta al propósito original del estudio. Si Venus sufriera más impactos gigantes que la Tierra, la pregunta ya no sería «¿Por qué la Tierra tiene una luna?» sino «¿por qué Venus no?»

Quizás solo hubo un evento de golpe y fuga, el que hizo nuestra Luna. Quizás hubo muchos, pero por la misma razón que Venus recogió más impactos que la Tierra, también acumuló más escombros destructivos, destruyendo cualquier luna que ya tuviera. O quizás el último de los impactos de Venus fue particularmente violento.

Descubrirlo significa hacer un viaje a Venus. Eso proporcionaría «el próximo salto en la comprensión», dice Meier. Si tanto la Tierra como Venus hubieran recibido eventos de golpe y fuga, por ejemplo, entonces la superficie de Venus debería parecerse más a la de la Tierra de lo que se esperaba anteriormente. Si Venus tiene las mismas similitudes químicas que la Luna y la Tierra, eso eliminaría el último problema restante de la teoría del impacto gigante.

«Obtener muestras de Venus», concluye Asphaug, «es la clave para responder a todas estas preguntas».

Fuente: Sky & Telescope.

Artículo original:Two impacts, not just one, may have formed the Moon‘. Asa Stahl. Oct 14, 2021.

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Créditos: A. Emsenhuber / Universidad de Berna / Universidad de Múnich

Lo que no se pega, aparece: utilizando el aprendizaje automático y las simulaciones de impactos gigantes, los investigadores del Laboratorio Lunar y Planetario descubrieron que los planetas que residen en el Sistema Solar Interior probablemente nacieron de repetidas colisiones de ‘golpe y fuga’, desafiando los modelos convencionales de formación de planetas. 

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Créditos: NASA / Ernie Wright. Science Visualization Studio/NASA Goddard.

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