La hipótesis de un impacto gigante entre la Tierra con otro planeta es la más aceptada para explicar el nacimiento de la Luna, pero plantea el problema de que no se han encontrado las diferencias esperadas entre los isótopos de las muestras lunares y las terrestres. Ahora investigadores alemanes parecen haberlas detectado para el caso del oxígeno tras analizar rocas lunares recogidas en las misiones Apolo.
Ilustración del choque entre Theia y la Tierra, una gran colisión de la que pudo surgir la Luna. / NASA
La mayoría de los geólogos planetarios creen que la Luna se formó por un gigantesco impacto entre la Tierra y un objeto de tamaño planetario llamado Theia o Tea hace unos 4.500 millones de años. Para confirmarlo, los científicos se han centrado en los últimos años en medir diversos isótopos –átomos de un mismo elemento con distinto número de neutrones–, como los del titanio o el silicio, en muestras lunares y terrestres.
"Ahora podemos estar razonablemente seguros de que tuvo lugar la gran colisión, y tenemos una idea de la geoquímica de Theia", dice un investigador
Las proporciones isotópicas varían entre los objetos del sistema solar, pero resulta que en el caso de la Tierra y la Luna son muy similares, lo que entra en conflicto con los modelos teóricos de la gran colisión. Si esta ocurrió de verdad, la Luna se habría formado a partir de fragmentos de Theia, y por tanto, se esperaría que su composición fuera diferente a la de la Tierra.
Ahora un equipo de investigadores alemanes, coordinados por el doctor Daniel Herwartz de la Universidad de Gotinga, ha obtenido mediciones de isótopos de oxígeno que proporcionan las esperadas evidencias de que nuestro satélite se originó por la colisión de Theia contra la Tierra. El trabajo se publica hoy en Science y se presenta la semana que viene en el congreso de geoquímica de Goldschmidt (EE UU).
El equipo ha encontrado que las muestras lunares analizadas presentan valores más altos en la relación isotópica entre el oxígeno-17 y el oxígeno-16 respecto a las rocas terrestres. En concreto, la diferencia es de 12 partes por millón (±3 ppm).
El equipo ha encontrado que las muestras lunares analizadas presentan valores más altos en la relación isotópica entre el oxígeno-17 y el oxígeno-16 respecto a las rocas terrestres. En concreto, la diferencia es de 12 partes por millón (±3 ppm).
“Las diferencias son pequeñas y difíciles de detectar, pero ahí están”, subraya Herwartz, quien interpreta que esto supone dos avances: “Ahora podemos estar razonablemente seguros de que tuvo lugar la gran colisión, y además, nos da una idea de la geoquímica de Theia, que parece fue similar a la de las condritas tipo E (una clase de meteorito con enstatita)”.
Sección de una condrita tipo E, cuya geoquímica se supone similar a la de Theia. / Addi Bischoff-Univ.de Münster
“Si esto es verdad –añade–, ahora podemos predecir la composición geoquímica e isotópica de la Luna, porque en la actualidad nuestro satélite es una mezcla de Theia y la Tierra primitiva. El próximo objetivo es averiguar cuánto material del desaparecido planeta se encuentra en la Luna".
¿Cuánto queda de Theia en la Luna?
La mayoría de los modelos estiman que nuestro satélite contiene entre un 70% y un 90% de material de Theia, y el resto procedente de la antigua Tierra. Sin embargo, algunos científicos consideran que solo queda alrededor de un 8% de Theia en la Luna. Por su parte, los resultados del nuevo estudio sugieren algo intermedio: “Una mezcla al 50% parece posible, pero hay que confirmarlo”, indica Herwartz.
Para realizar el estudio, al principio su equipo utilizó muestras lunares que había llegado a la Tierra a través de meteoritos, pero como estaban ‘contaminadas’ por el intercambio de sus isótopos con el agua terrestre, decidieron buscar otras más puras.
Estas las proporcionó la NASA a partir de rocas recogidas durante las misiones Apolo 11, 12 y 16, y después fueron analizadas mediante una técnica de espectrometría de masas. Con este mismo material se han estudiado otros isótopos, como los de titanio, pero no se han detectado las diferencias observadas con el oxígeno.
Referencia bibliográfica: Daniel Herwartz, Andreas Pack, Bjarne Friedrichs, Addi Bischoff. “Identification of the giant impactor Theia in lunar rocks”. Science 344, 6 de junio de 2014.
