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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