Desconcertación entre los científicos: la Luna podría haberse formado en tan solo 5 horas

La Luna pudo haber aparecido mucho más rápido de lo que se pensaba. Nuevas simulaciones sobre el gigantesco impacto que habría ocurrido entre la Tierra primitiva y Theia, un protoplaneta del tamaño de Marte, plantean que nuestro satélite natural pudo haberse formado en apenas cinco horas.

El estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, incorpora la temperatura interna de los cuerpos que chocaron, un factor que otros modelos no habían considerado. Según los investigadores, cuanto más caliente estaba Theia, más débil era su estructura y mayor era la cantidad de material que podía quedar dispersada alrededor de la Tierra después de la colisión.

Theia pudo quedar destruida tras el impacto con la Tierra

La principal explicación sobre el origen de la Luna sostiene que Theia chocó con la Tierra cuando el sistema solar todavía era muy joven. El impacto habría destruido gran parte del protoplaneta. Mientras su núcleo de hierro se hundía hacia el interior de la Tierra, una enorme cantidad de material quedó alrededor de nuestro planeta y terminó formando la Luna.

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Sin embargo, el resultado de la colisión habría dependido de la temperaturade ambos cuerpos. Los planetas jóvenes todavía conservaban mucho calor de su formación, lo que afectaba la resistencia de sus materiales. Un cuerpo más caliente era más débil y podía deformarse con mayor facilidad durante un impacto.

"Los modelos han evolucionado para incluir la resistencia de los materiales, algo que es realmente importante cuando se estudian colisiones entre cuerpos pequeños como los asteroides o, en mi trabajo anterior, la formación del sistema Plutón-Caronte. No estábamos seguros de si sería importante para la Luna o no. Cuando hicimos las simulaciones, descubrimos que en realidad importa bastante", explicó Adeene Denton, del Southwest Research Institute y autora principal del estudio.

Una Luna completa pudo aparecer en apenas cinco horas

Las nuevas simulaciones plantean dos posibilidades. Si Theia estaba más fría y la colisión ocurrió entre 100 y 150 millones de años después del nacimiento de los planetas, el material expulsado habría permanecido alrededor de la Tierra durante un periodo considerable. La Luna se habría formado gradualmente a partir de ese disco de escombros, mientras una mayor parte de Theia habría sobrevivido al impacto.

Pero el escenario cambia si la colisión ocurrió mucho antes. Si Theia todavía estaba muy caliente y chocó con la Tierra menos de 60 millones de años después de la formación de los planetas, habría sido prácticamente destruida y habría generado una gran cantidad de material alrededor de nuestro planeta.

"Dependiendo de cuán calientes estén la Tierra y Theia antes de la colisión, el impacto puede destruir Theia y producir este enorme disco de escombros que finalmente forma la Luna. Pero cuando utilicé los mismos parámetros que en los modelos de impacto originales —hasta las estructuras de temperatura iguales en el interior de ambos cuerpos—, en unas cinco horas apareció una Luna intacta", señaló Denton.

El hallazgo podría cambiar la búsqueda de exolunas

En ambos escenarios, las simulaciones indican que la Luna estaría compuesta principalmente por material procedente del manto de Theia, con una cantidad menor proveniente del manto terrestre. Este resultado resulta llamativo porque la composición lunar presenta similitudes con la del manto de nuestro planeta, aunque también existen diferencias en los niveles de determinados isótopos que las simulaciones actuales no consiguen explicar por completo.

Robin Canup, científica del Southwest Research Institute que no participó en el estudio, considera que los resultados podrían ayudar a determinar cuándo ocurrió el impacto que dio origen a la Luna.

"Estos resultados nuevos, sorprendentes y emocionantes sugieren una posible conexión entre las propiedades físicas de la Luna actual, incluido quizás su contenido de elementos volátiles, y el estado térmico de la Tierra y Theia en el momento del impacto. Esto, a su vez, podría ayudar a los científicos a precisar mejor cuándo ocurrió el evento que formó la Luna", afirmó.

La posibilidad de una formación tan rápida también tendría consecuencias para la búsqueda de exolunas. Si estos discos de escombros duran muy poco tiempo, detectar uno alrededor de un planeta rocoso podría ser extremadamente difícil. En cambio, los discos que rodean a los gigantes gaseosos tienen un origen diferente, pues se forman con material sobrante de la construcción de esos planetas.