El origen de la Luna todavía guarda un gran misterio
La explicación más aceptada sobre el nacimiento de la Luna comienza hace unos 4.500 millones de años, cuando un cuerpo aproximadamente del tamaño de Marte, conocido hipotéticamente como Theia, chocó contra la joven Tierra.
Durante décadas, muchas simulaciones de aquel acontecimiento mostraron un resultado parecido: el impacto expulsaba enormes cantidades de material fundido y vaporizado, formando un disco alrededor de nuestro planeta. Con el tiempo, los restos se agrupaban hasta producir la Luna.
Un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters muestra que el desenlace puede cambiar radicalmente dependiendo de una propiedad que durante años se consideró poco importante en impactos tan violentos: la resistencia mecánica de las rocas.
Las simulaciones trataban los planetas casi como fluidos
Cuando dos objetos planetarios chocan a velocidades enormes, las presiones y temperaturas son tan elevadas que modelar gran parte de sus materiales como fluidos puede ser una buena aproximación.
Pero el equipo liderado por C. Adeene Denton, del Southwest Research Institute, decidió introducir un modelo más realista que contempla cómo la roca puede resistirse a deformarse y cómo esa resistencia cambia con la temperatura.
Los investigadores utilizaron simulaciones de hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH), representando Tierra y Theia mediante cientos de miles de elementos cuyo movimiento, temperatura, densidad y presión pueden seguirse durante el choque.
El resultado fue sorprendente.
Cinco horas después ya podía existir una Luna
Al repetir condiciones similares a las utilizadas en los modelos clásicos, pero añadiendo resistencia del material, una de las simulaciones produjo un gran fragmento intacto capturado en órbita alrededor de la Tierra en aproximadamente cinco horas.
No significa que la Luna moderna, con su corteza y estructura interna actual, estuviera completamente terminada en ese intervalo.
Significa que un cuerpo de masa comparable a la Luna pudo aparecer prácticamente de inmediato después de la colisión, en lugar de tener que formarse exclusivamente mediante la lenta acumulación de un disco de escombros.
La temperatura de Tierra y Theia puede decidir el resultado
Las simulaciones revelaron además que la temperatura previa de ambos cuerpos resulta fundamental.
Las rocas calientes son más fáciles de deformar. En algunos escenarios con cuerpos especialmente calientes, Theia se desintegra en mayor medida y genera el clásico disco de material alrededor de la Tierra.
Cuando los cuerpos presentan una mayor resistencia mecánica, las condiciones pueden favorecer que una parte importante de Theia sobreviva al encuentro y termine convertida en un gran satélite capturado directamente.
Esto conecta el nacimiento de la Luna con otra pregunta: cuándo ocurrió exactamente el impacto. Los protoplanetas comenzaron extremadamente calientes y fueron enfriándose con el tiempo, de manera que conocer su estado térmico podría ayudar a reconstruir la época de la colisión.
El gran problema de la composición sigue sin resolverse
La Tierra y la Luna poseen composiciones isotópicas extraordinariamente parecidas, algo difícil de explicar si gran parte de nuestro satélite procediera de un objeto distinto.
Las nuevas simulaciones no solucionan definitivamente ese problema.
Una posibilidad es que Theia y la proto-Tierra se hubieran formado en zonas próximas del disco protoplanetario y ya tuvieran composiciones similares antes del impacto, pero por ahora sigue siendo una hipótesis.
Lo que sí aporta el nuevo trabajo es una pieza que antes faltaba: la Luna pudo comenzar a existir mucho más rápidamente de lo que sugerían algunos modelos clásicos.
En determinadas condiciones, unas pocas horas después de una de las colisiones más violentas de la historia del Sistema Solar, nuestro planeta ya podía tener a su lado un enorme compañero en órbita.
