Una de las hipótesis más intrigantes sobre los LLVP es que son restos de un antiguo planeta que colisionó con la Tierra hace miles de millones de años, en el mismo cataclismo que creó la Luna
Las grandes provincias de baja velocidad (LLVP) del manto terrestre profundo pueden ser reliquias de los materiales del manto de Theian. Crédito: Deng Hongping y Hangzhou Sphere Studio
Los científicos llevan tiempo preguntándose por el origen y la naturaleza de dos manchas gigantes de material en el interior del manto terrestre, cerca del límite con el núcleo. Estas manchas, conocidas como grandes provincias de baja velocidad (LLVP, por sus siglas en inglés), son regiones en las que las ondas sísmicas viajan más despacio de lo esperado, lo que sugiere que tienen una composición y densidad diferentes a las de la roca del manto circundante. Además, son enormes: cada una de ellas tiene el tamaño de un continente y llega hasta 1.800 millas por debajo de la superficie.
Una de las hipótesis más intrigantes sobre los LLVP es que son restos de un antiguo planeta que colisionó con la Tierra hace miles de millones de años, en el mismo cataclismo que creó la Luna. Esta idea, denominada hipótesis del impacto gigante, propone que un protoplaneta del tamaño de Marte, llamado Theia, chocó contra la joven Tierra hace unos 4.500 millones de años, cuando nuestro planeta sólo tenía el 85% de su tamaño actual. La colisión habría fundido gran parte de ambos mundos y dado lugar a la formación de una Tierra nueva y más grande, mientras que algunos de los restos del impacto se fusionaron en la Luna.
Pero, ¿adónde fue a parar Theia? Según un nuevo estudio publicado en la revista Nature, la mayor parte de Theia fue absorbida por la Tierra, formando las manchas LLVP, mientras que sólo una pequeña fracción acabó en la Luna. El estudio, dirigido por investigadores de la Universidad Estatal de Arizona y del Caltech, utilizó simulaciones por ordenador del impacto gigante y de las corrientes de convección en el interior de la Tierra para explorar cómo el material de Theia podría haberse desplazado y asentado con el tiempo.
Las simulaciones mostraron que el material de Theia habría penetrado más profundamente en el manto terrestre que el material de la Tierra, debido a su mayor contenido en hierro y densidad. A lo largo de miles de millones de años, el material de Theia se habría hundido gradualmente hacia el límite entre el núcleo y el manto, donde habría formado dos grandes pilas debido a los patrones de convección del manto. Estas pilas se habrían mantenido separadas de la roca del manto circundante, ya que habrían sido más resistentes a la mezcla y la fusión.
Los investigadores compararon sus simulaciones con los datos sísmicos y comprobaron que la ubicación, la forma, el tamaño y la densidad de las pilas simuladas coincidían con los LLVP observados. También calcularon que alrededor del 10% de la masa de Theia habría acabado en los LLVP, mientras que sólo un 2% habría ido a parar a la Luna. Esto significa que la mayor parte de Theia sigue dentro de la Tierra, y que vivimos en un planeta híbrido.
Este es el primer estudio que defiende que aún quedan "trozos" de Theia dentro de la Tierra, en el límite entre el núcleo y el manto", afirma Steven Desch, profesor de la Escuela de Exploración Terrestre y Espacial de la ASU.
El estudio también tiene implicaciones para comprender cómo evolucionó la Tierra y en qué se diferencia de otros planetas de nuestro sistema solar. Por ejemplo, podría explicar por qué la Tierra tiene un núcleo más grande y una corteza más delgada de lo esperado para un planeta de su tamaño. También podría arrojar luz sobre cómo se originaron el campo magnético de la Tierra y la tectónica de placas y cómo afectan a la vida en nuestro planeta.
Los investigadores esperan que su estudio inspire más investigaciones sobre los LLVP y su conexión con la historia y la geología de la Tierra. También sugieren que futuras misiones a la Luna podrían recoger más muestras y buscar en ellas rastros de Theia.
"Las LLVP se encuentran entre las estructuras más grandes de nuestro planeta", afirma Qian Yuan, autor principal del estudio y antiguo alumno de la ASU. "Pueden estar diciéndonos qué ocurrió durante la formación de la Tierra".
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Fuentes, créditos y referencias:
Qian Yuan, Moon-forming impactor as a source of Earth's basal mantle anomalies, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06589-1. www.nature.com/articles/s41586-023-06589-1
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Fuente:
© Descubren restos de un planeta alienígena enterrados bajo la corteza terrestre
