La Luna se formó por una violenta colisión frontal entre la joven Tierra y un "embrión planetario" llamado Theia aproximadamente 100 millones de años después de que nuestro mundo se formase.
Los científicos ya sabían acerca de este choque a alta velocidad, que ocurrió hace casi 4.500 millones de años, pero muchos pensaban que la Tierra colisionó con Theia en un ángulo de 45 grados o más, un poderoso golpe lateral golpe.
Geoquímicos de la Universidad de California en Los Ángeles publican evidencias en la revista Science que refuerzan sustancialmente la hipótesis de un asalto de frente.
Los investigadores analizaron siete rocas traídas a la Tierra desde la Luna por las misiones Apolo 12, 15 y 17, así como seis rocas volcánicas del manto terrestre: cinco de Hawaii y otra de Arizona de la Tierra.
La clave para la reconstrucción del impacto gigante era una firma química revelada en átomos de oxígeno de las rocas. (El oxígeno constituye el 90 por ciento del volumen de las rocas y el 50 por ciento de su peso.) Más del 99,9 por ciento de oxígeno de la Tierra es O-16, llamado así porque cada átomo contiene ocho protones y ocho neutrones. Pero también hay pequeñas cantidades de isótopos de oxígeno más pesados: O-17, que tienen un neutrón extra, y O-18, que tienen dos neutrones extra. Tierra, Marte y otros cuerpos planetarios de nuestro sistema solar cada uno tiene una relación única de O-17 a O-16, cada uno con una distintiva "huella digital".
En 2014, un equipo de científicos alemanes publicó en Science que la luna también tiene su propia relación única de isótopos de oxígeno, diferente a la de la Tierra. La nueva investigación encuentra que no es el caso.
"No vemos ninguna diferencia entre los isótopos de oxígeno de la Tierra y los de la Luna, sino que son indistinguibles", dijo Edward Young, autor principal del nuevo estudio y profesor de geoquímica y cosmoquímica en el nuevo estudio.
El equipo de investigación de Young utilizó la tecnología de última generación para realizar mediciones extraordinariamente precisas y cuidadosas, y les verificó con el nuevo espectrómetro de masas de la UCLA.
El hecho de que el oxígeno en rocas de la Tierra y nuestras firmas químicas sean compartidas en la Luna fue muy revelador, dijo Young. Si la Tierra y Theia chocaron en un golpe lateral, la gran mayoría de la Luna se habría formado principalmente de Theia, y la Tierra y la Luna deberían tener diferentes isótopos de oxígeno. Una colisión de frente, sin embargo, probablemente habría dado lugar a la composición química similar de la Tierra y la Luna.
"Theia se mezcló a fondo tanto en la Tierra y la Luna, y uniformemente se dispersó entre ellas", dijo Young. "Esto explica por qué no vemos una firma diferente de Theia en la luna y en la Tierra."
Theia, que no sobrevivió a la colisión fue creciendo y, probablemente, se habría convertido en un planeta de no haber ocurrido el accidente, dijo Young. En si opinión, el planeta era aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra; otros creen que era más pequeño, tal vez más de tamaño similar a Marte.
Otra pregunta interesante es si la colisión con Theia eliminó el agua que la Tierra primitiva pudo haber contenido. Después de la colisión, tal vez decenas de millones de años más tarde, los pequeños asteroides probablemente golpearon la Tierra, incluidos los que pueden haber sido rico en agua, dijo Young. Las colisiones de cuerpos en crecimiento se produjeron con mucha frecuencia en ese entonces, dijo, aunque Marte evitase grandes colisiones.
