Estudio de la NASA: la luna está hecha de material de la Tierra, no de Theia

Impacto lunar de la NASA

Hace unos 4.500 millones de años, se teoriza que una roca del tamaño de Marte chocó con la proto-Tierra. La colisión es una de las únicas formas de crear un sistema Tierra-Luna con las propiedades que observamos hoy. También puede haber vuelto a licuar parcialmente la superficie de la Tierra, haber destruido Chaotian valores de propiedad, y creó una atmósfera de vapor de metal plasma alrededor de nuestro planeta y la enorme nube de escombros enojados que ahora lo rodeaba.

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(Me doy cuenta de que 'enojado' no es normalmente una palabra asociada con los asteroides, pero creo que la descripción encaja).



Pero siempre ha habido algunos problemas sin resolver con la Hipótesis del Impacto Gigante (de aquí en adelante abreviado GIH). El principal problema es responder a la pregunta de qué le sucedió Theia - el impactador del tamaño de Marte que supuestamente golpeó nuestro planeta (llamado así por la madre de Selene, la diosa de la luna, en la mitología griega). En la explicación convencional del GIH, el material de Theia se convierte en la base de gran parte de la Luna, mezclado con algún material de la Tierra.



El problema es que algunas de las pruebas apuntan en ambas direcciones. La proporción isotópica de oxígeno que se encuentra en la Luna es esencialmente idéntica a la de la Tierra. Las proporciones de isótopos de oxígeno, que podemos medir con gran precisión, son diferentes para cada cuerpo del sistema solar. La única razón por la que la Tierra y la Luna se alinean de la forma en que lo hacen es si están hechas de la misma 'materia'. Pero si la Luna está hecha de un impactador como se teoriza, las proporciones de elementos siderófilos (elementos amantes del metal) deberían ser diferentes de lo que son. Específicamente, deberíamos encontrar más de ellos de los que prácticamente encontramos.

A nuevo papel del científico planetario Kevin Righter de la División de Ciencias de Exploración e Investigación de Astromateriales (ARES) de la NASA desafía la idea de que la Luna se formó principalmente a partir de Theia. Righter construyó un modelo para comparar las concentraciones de 14 elementos siderófilos específicos en el sistema Tierra-Luna final controlando varios aspectos de la colisión inicial en función de lo que sabemos sobre la Luna hoy. En última instancia, el modelo en el que la mayor parte del material de la Luna proviene de la Tierra se ajusta mucho mejor a la disposición de los elementos siderófilos que vemos hoy en día que cualquier modelo teorizado en el que la Luna se compone principalmente de los probables 'ingredientes' de Theia. El siguiente video muestra la evolución de la superficie de la Luna (en nuestro mejor entendimiento actual) desde después de su formación inicial hasta el día de hoy.



“Los investigadores han analizado pequeños subconjuntos de estos elementos en el pasado, pero esta es la primera vez que los 14 elementos se modelaron juntos para analizar el sistema Tierra-Luna”, dijo Righter. 'Al simular los procesos principales que contribuyen a la formación y diferenciación temprana de la Luna, pudimos predecir el nivel de cada elemento que debería estar presente en el manto de la Luna'.

Más justo que comparó su modelo con las rocas lunares reales encontradas por los astronautas del Apolo y encontró una fuerte coincidencia para 9 de los 14 siderófilos volátiles encontrados en las muestras de rocas. En el caso de los otros cinco, Righter cree que pueden haber emigrado de la nube de gas creada por el impacto inicial y disiparse del sistema o Theia, lo que explica por qué la Luna es más deficiente en estos materiales de lo que debería ser.



Uno de los problemas de reconciliar estas diferencias es que es bastante difícil proporcionar suficiente energía para licuar y mezclar completamente el rock de una manera homogénea. Aquí es donde entra en juego la idea de atmósfera de roca fundida a la que me referí anteriormente: una teoría para explicar las similitudes en la composición entre la Tierra y la Luna, que se remonta a 2007, es que una atmósfera de metal de vapor de metal de plasma común puede haberse formado entre los dos cuerpos post impacto, mezclándolos y dando como resultado la configuración que vemos hoy.

En última instancia, este parece ser el tipo de problema que podría esclarecerse sustancialmente mediante una exploración más profunda de la geología lunar. Hay preguntas fundamentales sobre si las rocas lunares recuperadas por los astronautas del Apolo representan o no una imagen precisa de la historia geológica de la luna. Si bien la NASA eligió deliberadamente sitios de aterrizaje en diferentes cráteres y áreas en un intento por recuperar muestras de rocas que reflejarían diferentes puntos en el tiempo, investigaciones posteriores han sugerido que el impacto que creó la Cuenca Imbrium podría haber sido lo suficientemente grande como para depositar escombros en todos los sitios. los astronautas originales del Apolo visitaron. En lugar de tomar muestras de rocas de toda la historia de la Luna, es posible que solo hayamos muestreado el mismo evento.

Incluso si eso es cierto, no significaría que el GIH sea falso; ninguna otra teoría sobre cómo se pudo haber formado la Luna aborda tantas peculiaridades y problemas en el sistema Tierra-Luna como lo hace el GIH, y ninguna opción tiene un apoyo tan amplio. Pero los puntos de datos adicionales recopilados debajo de la superficie lunar o de áreas donde el impacto de Imbrium no pudo haber arrojado escombros podrían arrojar mucha luz sobre este tema.

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