La luna se forma en un incidente interplanetario de atropello y fuga, dicen los astrónomos

El origen de la Luna es uno de los problemas más importantes para los geólogos planetarios y, en los últimos años, han avanzado a pasos agigantados en la comprensión de cómo sucedió. Eso se debe en gran parte a una mejor comprensión de la composición y estructura interior de la Luna.

Resulta que nuestro compañero interplanetario tiene una composición similar a la de la Tierra, incluido un núcleo de hierro. El consenso es que esto descarta la posibilidad de que la Luna se haya formado en otro lugar y luego haya sido capturada por la gravedad de la Tierra. En cambio, debe haberse formado a partir de los escombros creados por la colisión gigante entre la Tierra y un cuerpo del tamaño de Marte.

Los astrónomos creen que esta colisión debe haber ocurrido a una velocidad relativa lenta y en un ángulo poco profundo para asegurar que los escombros entraron en órbita alrededor de la Tierra y permanecieron allí, formando finalmente la Luna.

Una colisión de impacto tan lenta también habría conservado el momento angular del sistema. Esto impone una restricción adicional a los cuerpos antes del impacto, ya que no pueden haber tenido un momento angular mucho más alto que el sistema Tierra-Luna actual.

Los astrónomos computacionales han simulado este tipo de impacto lento y rasante en detalle y han demostrado que un sistema Tierra-Luna podría haberse formado, dadas las limitaciones de la teoría sobre la masa y el momento angular.

Pero hay un problema con este modelo. Las superficies de silicato tanto de la Luna como de la Tierra tienen una firma isotópica similar que indica que deben haberse formado a partir de la misma materia.

Pero en un impacto lento y rasante, la mayoría de los desechos que terminan en órbita y se forman en la Luna provienen del impactador del tamaño de Marte, que es poco probable que haya tenido la firma isotópica requerida. Ese es un gran problema.

Hoy, Andreas Reufer de la Universidad de Berna en Suiza y algunos amigos dicen que han presentado una hipótesis alternativa que soluciona este problema. Dicen que la Tierra debe haber sido rozada por un objeto más grande que viaja a una velocidad mucho mayor.

Esta velocidad adicional hizo que gran parte de los escombros del impacto se escaparan, de ahí el apodo de golpe y fuga. Sin embargo, los escombros que quedaron atrapados en órbita habrían sido una mezcla de material de la Tierra y del impactador con un contenido isotópico que coincide con las firmas observadas aquí y en la Luna.

Por supuesto, los escombros que escaparon habrían arrastrado tanto el momento angular como la masa. Esto hace que un escenario de este tipo sea difícil de modelar porque es difícil encontrar un conjunto adecuado de condiciones iniciales (masa, momento angular, ángulo de impacto, etc.) que produzcan un sistema Tierra-Luna realista. De hecho, los astrónomos han descartado este escenario en el pasado precisamente por esta razón.

Pero con técnicas de simulación mejoradas, Reufer y compañía han revisado el escenario. Han utilizado un modelo que consta de unas 500.000 partículas en el que la Luna acaba formada por unas 10.000 partículas. Eso es más o menos avanzado.

Dicen que puede producir sistemas similares a la Tierra-Luna para un conjunto razonable de condiciones iniciales, mientras que al mismo tiempo reproduce las firmas isotópicas observadas.

Es un trabajo interesante, sobre todo porque tiene importantes implicaciones para las condiciones de la Tierra en el momento del impacto, hace unos 4.500 millones de años. En particular, Reufer y sus colegas dicen que el impacto más enérgico habría calentado el manto de la Tierra a temperaturas de aproximadamente 10,000 Kelvin y calentado los escombros que formaron la Luna también a temperaturas más altas.

Esto claramente tiene implicaciones para la historia temprana tanto de la Tierra como de la Luna y puede ayudar a conducir a evidencia adicional que podría respaldar esta hipótesis.

Pero también deja una pregunta interesante sin respuesta: ¿qué pasó con los escombros del impacto que escaparon de la órbita terrestre? Estos tipos deberían poder calcular las propiedades de este material, tal vez incluso su firma isotópica. Eso permitiría a los astrónomos buscarlo, tal vez examinando las caídas de meteoritos de un pasado relativamente reciente.

Encontrar evidencia del culpable sería una pista importante, lo que significa que hay un fascinante trabajo de detective por delante.

Ref: arxiv.org/abs/1207.5224 : Un escenario de impacto gigante de golpe y fuga

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