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El Origen de la Luna: Formación e hipótesis del gran impacto

Origen de la Luna

El Origen de la Luna: Según la hipótesis estándar del impacto gigante, un cuerpo del tamaño de Marte llamado Tea chocó con la proto-Tierra, lo que creó un disco de acreción alrededor de la Tierra que eventualmente se fusionó para formar la Luna. La colisión también hizo que el eje de la Tierra se inclinara a 23.5°, lo que provocó la existencia de las estaciones del año. Las proporciones isotópicas de oxígeno en la Luna son prácticamente idénticas a las de la Tierra.

Sobre su formacion y el Origen de la Luna

Se han propuesto algunas teorías que sugieren que al inicio de la formación del Sistema Solar, hace 4.6 mil millones de años, la proto-Tierra carecía de lunas significativas y consistía principalmente en roca y lava. Tea, un protoplaneta del tamaño de Marte, chocó con la Tierra de tal manera que expulsó una importante cantidad de material muy lejos de la Tierra. Una fracción de estas eyecciones se dispersó en el espacio, mientras que el resto se agrupó formando un cuerpo esférico en órbita alrededor de la Tierra, dando origen a la Luna.

Según la hipótesis, se necesitaría que una proto-Tierra, con un tamaño aproximado del 90% del tamaño actual de la Tierra, colisionara con otro cuerpo del tamaño de Marte (la mitad del diámetro de la Tierra y una décima parte de su masa). Esta última a veces es conocida como Tea, el nombre de la madre de Selene, la diosa de la Luna en la mitología griega. Es crucial que la relación de tamaño entre los componentes sea la adecuada para garantizar que el sistema resultante tenga el momento angular suficiente para coincidir con la configuración orbital actual. Tal impacto habría colocado suficiente material en órbita alrededor de la Tierra para eventualmente acumularse y formar la Luna.

Simulador con computadoras

Las simulaciones de computadora indican que es necesario realizar un barrido visual, lo que ocasiona que una sección del colisionador forme un largo brazo de material que luego se desprende. Después de la colisión, la forma asimétrica de la Tierra hace que este material se establezca en una órbita alrededor de la masa principal. La cantidad de energía generada por esta colisión es asombrosa, es posible que billones de toneladas de materia se hayan vaporizado y derretido. En algunas regiones de la Tierra, la temperatura se habría elevado a 10 000 °C.

El núcleo de hierro de la Luna es relativamente pequeño en comparación con otros planetas rocosos y lunas en el Sistema Solar debido a la fusión principalmente con el núcleo de la Tierra. La falta de compuestos volátiles en las muestras lunares puede explicarse en parte debido a la energía generada por la colisión. La energía liberada al recrear material en órbita alrededor de la Tierra habría sido capaz de derretir una gran parte de la Luna, lo que resultaría en la formación de un océano de magma.

La recién formada Luna orbitaba a una décima parte de la distancia actual y se aleja en espiral debido a la aceleración de marea que transfiere el momento angular de las rotaciones de ambos cuerpos al movimiento orbital de la Luna. A lo largo de su trayectoria, la Luna se ha sincronizado con la Tierra, lo que resulta en que un lado de la Luna siempre esté orientado hacia nuestro planeta. También se cree que la Luna colisionó e incorporó los pequeños satélites preexistentes de la Tierra, los cuales probablemente compartían la misma composición y abundancias isotópicas que la Tierra. Desde entonces, la geología de la Luna ha sido más autónoma en relación a la Tierra.

En 2012, un estudio sobre la escasez de isótopos de zinc en la Luna respaldó la teoría de que un gran impacto fue el origen de la Tierra y la Luna.

En el año 2013, se llevó a cabo un estudio que reveló que el agua encontrada en el magma lunar es prácticamente idéntica a la encontrada en las condritas carbonosas, y tiene una composición isotópica casi igual a la del agua en la Tierra.

En septiembre de 2013, surgieron dudas sobre la hipótesis del gran impacto, ya que se empezó a considerar que los orígenes de la luna podrían ser más complejos de lo que se pensaba.

En noviembre de 2023, se publica un nuevo estudio que utiliza simulaciones por computadora y el análisis del cambio de velocidad de ondas sísmicas para identificar dos grandes zonas del manto terrestre como compuestas por material de otro cuerpo, posiblemente Teia.

La hipótesis del gran impacto y el Origen de la Luna

A pesar de que la hipótesis del gran impacto ofrece explicaciones para varios aspectos del sistema Tierra-Luna, aún persisten algunos problemas sin resolver. Por ejemplo, los elementos volátiles de la Luna no se reducen como se esperaría después de un impacto de tanta energía.

Otro inconveniente surge al comparar los isótopos lunares y terrestres. En el año 2001, se lanzó la medición más precisa hasta ese momento de las firmas isotópicas de las rocas lunares. Sorprendentemente, las muestras lunares recogidas durante la misión del Apolo mostraron una firma isotópica idéntica a las rocas terrestres, pero diferente de otras rocas en el Sistema Solar. Dado que se creía que la mayor parte del material que se incorporó a la órbita para formar la Luna provenía de Theia, este hallazgo fue sorprendente. En 2007, se demostró que la probabilidad de que Tea tenga una firma isotópica idéntica a la de la Tierra es mínima (menos del 1 por ciento de probabilidad). Un análisis de los isótopos de titanio en las muestras lunares del Apolo reveló que la Luna tiene la misma composición que la Tierra, lo que contradice la teoría de que la Luna se formó lejos de la órbita terrestre.

La unión de dos mundos planetarios

Para resolver estos problemas, una nueva teoría presentada en 2012 sugiere que dos cuerpos, cada uno cinco veces más grande que Marte, chocaron y se volvieron a unir, creando un disco gigante de escombros que eventualmente se convirtió en la Tierra y la Luna. El artículo se tituló «Formación de una Luna con una composición similar a la de la Tierra mediante un impacto gigante» de R. Proporcione el texto que desea reescribir. Claro, aquí está el texto reescrito: Canup

Multiples impactos

En el año 2017, los investigadores planetarios del Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, Israel, presentaron una nueva teoría que propone que la Luna fue formada a través de una serie de impactos violentos de escombros cósmicos que golpearon a la Tierra en sus inicios durante un largo período de tiempo. Decidieron que una serie de impactos más pequeños, que probablemente eran más frecuentes al principio del Sistema Solar, podrían causar la explosión suficiente de rocas terrestres y tierra en órbita para crear una luna pequeña. Con el paso del tiempo, los impactos repetidos podrían dar lugar a la formación de más bolas de escombros, lo que eventualmente resultaría en la fusión de los escombros para formar una luna más grande.