lunes, 26 de marzo de 2012

Nuevos hallazgos ponen en duda el origen de la Luna

Un análisis químico de las rocas lunares pueden forzar a los científicos a revisar la teoría principal de la formación de la Luna que dice que el satélite nació cuando un cuerpo del tamaño de Marte chocó contra la joven Tierra hace unos 4,5 millones de años.

Si ese fuera el caso, la Luna debe llevar la firma química de la Tierra y su otro padre. Pero un estudio publicado hoy en Nature Geoscience, sugiere que la composición isotópica de la Luna sólo refleja la contribución de la Tierra.

Junjun Zhang de la Universidad de Chicago en Illinois y sus colegas usaron un espectrómetro de masas para hacer la medición más precisa hasta ahora de la abundancia relativa de titanio y titanio-50-47 en las rocas lunares recogidas por las misiones Apolo en la década de 1970. Los autores informan que la relación lunar de los dos isótopos es idéntica a la encontrada en el manto de la Tierra, dentro de aproximadamente 4 partes por millón.


Una manera de probar la hipótesis es mirar a los isótopos de los elementos particulares de las rocas de regresar de la luna. Los átomos de la mayoría de los elementos pueden aparecer en formas ligeramente diferentes, isótopos llamados, con masas ligeramente diferentes. El oxígeno, por ejemplo, tiene tres isótopos: 16O, 17O y 18O, lo que indica diferencias en el número de neutrones de cada núcleo contiene. Comparar las dos muestras de oxígeno encontrados en la Tierra y usted encontrará las proporciones de 16O, 17O y 18O los isótopos son casi idénticos en las dos muestras. Las proporciones que se encuentran en las muestras de meteoritos y otros planetas como Marte, sin embargo, suelen ser diferentes. Así que si usted encuentra que una muestra que tiene la misma composición isotópica de oxígeno como uno de la Tierra, entonces es muy probable que la muestra viniera de nuestro mundo.

La investigación anterior ha demostrado que la composición isotópica del oxígeno de las muestras lunares es indistinguible de la de la Tierra. Dado que el 40% de la luna se supone que han venido de Theia (que presumiblemente habría tenido una composición isotópica diferente), esto podría significar un problema para la hipótesis del impacto gigante. Pero es posible que la Tierra pudiera haber cambiado el gas de oxígeno con el disco de magma que más tarde formó la Luna poco después de la colisión, que explica por qué los resultados son los mismos.

Zhang y sus colegas de los análisis químicos no son los primeros en cuestionar la teoría. Los investigadores han sabido por mucho tiempo que la relación isotópica de oxígeno en rocas de la Luna tiene la misma firma que el manto terrestre. Pero debido a que el oxígeno se vaporiza fácilmente en caso de colisión, que podrían haber sido fácilmente intercambiados entre la Tierra y la nube de vapor y el magma que se produjo por el impacto y se unieron para formar la Luna, permitiendo a ambos cuerpos llegar a la misma abundancia isotópica. El Titanio no se vaporiza con la misma facilidad y hubiera sido más difícil - aunque no imposible - que ambos cuerpos han llegado a la misma proporcion, señala Zhang.

Otros modelos que merecen consideración, dice Zhang, incluyen el modelo de fisión, según el cual la Luna se quedó fuera del manto de la Tierra desde el principio, cuando la fuerza centrífuga del planeta podría haber superado su fuerza gravitacional.


Pero Canup dice que aunque el modelo de colisión puede necesitar una revisión, no tiene que ser abandonado. Ella ha modelado una colisión entre la Tierra y un protoplaneta renegado aproximadamente el doble de la masa de Marte más pesado de lo que antes se consideraban. Un segundo cuerpo más masivo que ha modificado sustancialmente la composición isotópica original de la Tierra, dando lugar a una Luna del recién nacida y la Tierra en evolución son más similares que en las simulaciones anteriores.

Zhang está de acuerdo en que todavía hay maneras para trabajar con el modelo de colisión. Si la Luna joven se enfrió más lentamente de lo previsto, podría haber habido suficiente tiempo para un intercambio de isótopos de titanio entre la nube de vapor, el magma y la Tierra. En su simulación más reciente de la formación de la luna después de un impacto gigante, Canup y su colega Julián Salmón encontró evidencia de un tiempo de formación más largo. Ellos presentaron los hallazgos en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria en The Woodlands, Texas, el 22 de Marzo.





"Nuestro estudio no puede proporcionar una respuesta definitiva sobre el origen de la Luna, sin embargo," dice Zhang. "El mensaje que espera transmitir es que la homogeneidad isotópica entre la Tierra y la Luna es una limitación fundamental de nuevo en la evolución del sistema Tierra-Luna."

Con información de http://www.nature.com



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