Fragmentos del planeta Theia aparecen enterrados en las profundidades de África y el Pacífico
Ha surgido nueva evidencia desde las profundidades de la luna a través de la nave GRAIL de la NASA
Por MATTHEW PHELAN, REPORTERO CIENTÍFICO SENIOR PARA DAILYMAIL.COM
7 de mayo de 2024
Un nuevo estudio del mineral metálico en las profundidades de la Luna ofrece nueva evidencia de que el satélite natural de la Tierra se formó a partir de un antiguo planeta que chocó contra la Tierra hace mucho tiempo.
En esta colisión interplanetaria largamente teorizada, que los científicos creen que ocurrió hace unos 4.500 millones de años, un planeta del tamaño de Marte llamado 'Theia' se cortó en fragmentos de lava caliente al impactar con la Tierra.
Si bien algunos de los restos planetarios de Theia parecen estar enterrados como "manchas" densas y masivas en las profundidades de África y las placas tectónicas del Océano Pacífico, los científicos dijeron que la evidencia de adónde fue a parar el resto de Theia después de este accidente seguía siendo difícil de alcanzar.
Pero ahora, nuevos datos de la nave espacial del Laboratorio Interior y de Recuperación de Gravedad (GRAIL) de la NASA han encontrado grandes depósitos reveladores de mineral de hierro y titanio en las profundidades de la superficie de la luna, lo que sugiere que los otros restos de Theia, de hecho, formaron la luna de la Tierra.
Los científicos revelan cómo se formó la luna después de la colisión de la antigua Tierra
Un nuevo estudio de la Luna ofrece nueva evidencia de que el satélite natural de la Tierra se formó a partir del choque de un antiguo planeta contra la Tierra. En esta colisión largamente teorizada, hace unos 4.500 millones de años, un planeta del tamaño de Marte llamado 'Theia' se partió en fragmentos de lava caliente al impactar con la Tierra.
Debajo de la corteza lunar, en la región entre la corteza y el núcleo conocida como manto, la nave GRAIL de la NASA detectó dos regiones densas (en la foto de arriba) que coinciden con los depósitos de 'ilmenita' de titanio y hierro que existirían si el 'planeta Theia' impactara. la teoría demuestra ser correcta
El geofísico planetario Adrien Broquet , del Centro Aeroespacial Alemán en Berlín, describió los hallazgos del GRAIL de la NASA como nada menos que "fascinantes".
El nuevo artículo de su equipo, publicado en abril en Nature Geoscience , se centró en las "anomalías de gravedad" en las profundidades de la superficie de la luna: bolsas densas y pesadas de materia identificadas por los sensores de la nave espacial GRAIL.
"El análisis de estas variaciones en el campo gravitatorio de la Luna nos permitió echar un vistazo bajo la superficie de la Luna y ver lo que hay debajo", afirmó Broquet.
Una nueva investigación dirigida por la Universidad de Durham involucró más de 300 simulaciones de supercomputadoras diseñadas para mostrar las consecuencias de una gran colisión en el planeta.
Bajo la corteza lunar, en la región entre la corteza y el núcleo conocida como manto, la nave GRAIL detectó dos regiones densas que coinciden con los depósitos de 'ilmenita' de titanio y hierro que existirían si la teoría del impacto de Theia fuera correcta.
Después de la probable colisión de Theia con la Tierra, y después de que fragmentos de este planeta perdido quedaran enterrados profundamente debajo de la corteza terrestre, los charcos de lava fundida de titanio pesado y hierro en la superficie de la luna comenzaron a hundirse más profundamente hacia su núcleo, empujando rocas más ligeras hacia arriba.
"Nuestra luna literalmente se volvió del revés", dijo el coautor de Broquet, Jeff Andrews-Hanna, geofísico del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona.
Los modelos informáticos de su colega Nan Zhang de la Universidad de Pekín en Beijing ofrecieron el marco original para su teoría de que existiría material rico en titanio en las profundidades de la Luna como resultado de sus orígenes como trozos del planeta Theia.
"Cuando vimos las predicciones de esos modelos", dijo Andrews-Hanna, "fue como si se encendiera una bombilla".
"Vemos exactamente el mismo patrón cuando observamos variaciones sutiles en el campo de gravedad de la Luna", dijo, "revelando una red de material denso que se esconde debajo de la corteza".
De vuelta en la Tierra, dos regiones igualmente densas e inusuales en la base del manto de nuestro planeta, conocidas como Grandes Provincias de Baja Velocidad (LLVP), también han dado crédito a la teoría de que una colisión interplanetaria 'Theia' creó nuestra luna.
Un LLVP se encuentra debajo de la placa tectónica africana y el otro debajo de la placa tectónica del Pacífico, según lo medido por un equipo sísmico similar al utilizado para detectar terremotos.
Su existencia se estableció cuando los geólogos descubrieron que las ondas sísmicas se desaceleraban drásticamente a una profundidad de 2.900 km (1.800 millas) en las dos regiones, que diferían de otras partes de la Tierra.
Los científicos han encontrado nueva evidencia de que la luna se creó durante un impacto gigante entre la Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte llamado Theia hace 4.500 millones de años. Esto también enterró reliquias de Theia en lo profundo del manto de la Tierra (representado después de la colisión).
Después de ejecutar una serie de simulaciones, el profesor Hongping Deng descubrió que después del impacto que formó la luna, una cantidad significativa de material del manto de Theian (alrededor del dos por ciento de la masa de la Tierra) entró en el manto inferior (que se muestra en naranja en la impresión del artista arriba).
Los científicos creen que el material de estos LLVP es entre un 2 y un 3,5 por ciento más denso que el manto circundante de la Tierra.
El año pasado, a investigadores dirigidos por el Instituto de Tecnología de California se les ocurrió la idea de que estos LLVP podrían haber evolucionado a partir de una pequeña cantidad de material theiano que ingresó al manto inferior de la antigua Tierra.
Para respaldar esto, pidieron al profesor Hongping Deng, del Observatorio Astronómico de Shanghai, que explorara esta idea con la ayuda de sus métodos pioneros en dinámica de fluidos computacional.
Después de realizar una serie de simulaciones, el profesor Deng descubrió que tras el impacto que formó la luna, una cantidad significativa de material 'Theian' (alrededor del dos por ciento de la masa de la Tierra) habría entrado en el manto inferior del antiguo planeta Tierra.
"A través del análisis preciso de una gama más amplia de muestras de rocas, combinados con modelos de impacto gigante y modelos de evolución de la Tierra más refinados, podemos inferir la composición material y la dinámica orbital de la Tierra primordial, "Gaia" y "Theia", dijo Deng. coautor Qian Yuan, geofísico de CalTech que también trabajó en este proyecto.
El equipo de Deng y Yuan publicó su estudio en la revista Nature a finales del año pasado.
Broquet dijo que espera que futuras misiones de la NASA a la Luna, como las programadas para el programa Artemis , puedan tomar mediciones sísmicas similares: los primeros datos sísmicos de su tipo procedentes de la Luna para corroborar mejor la teoría de la colisión de Theia.
"Las futuras misiones, como por ejemplo las de una red sísmica, permitirán investigar mejor la geometría de estas estructuras", afirmó el investigador.
THEIA: UN ANTIGUO PROTOPLANETA QUE PUDO HABERSE FUSIONADO CON LA TIERRA JOVEN PARA FORMAR LA LUNA
Hace unos 4.450 millones de años, 150 millones de años después de que se formara el sistema solar, la Tierra fue golpeada por un objeto del tamaño de Marte llamado Theia.
La colisión creó la luna, pero se ha debatido exactamente qué sucedió durante este evento, y persiste el misterio de por qué la luna y la Tierra son tan similares en su composición.
El impacto de Theia con la Tierra fue tan violento que la nube de escombros resultante se mezcló completamente antes de asentarse y formar la luna.
Esta nube habría estado compuesta por algún material terrestre, lo que explica la similitud entre la Tierra y la Luna, y otro material.
El cuerpo que colisiona a veces se llama Theia, en honor al mítico titán griego que era la madre de Selene, la diosa de la Luna.
Pero persiste un misterio, revelado por las rocas que los astronautas del Apolo trajeron de la luna: ¿por qué la luna y la Tierra son tan similares en su composición?
A lo largo de los años han surgido varias teorías diferentes para explicar las huellas dactilares similares de la Tierra y la Luna.
Quizás el impacto creó una enorme nube de escombros que se mezcló completamente con la Tierra y luego se condensó para formar la luna.
O, casualmente, Theia podría haber sido isotópicamente similar a la Tierra joven.
Una tercera posibilidad es que la luna se formara a partir de materiales terrestres, en lugar de Theia, aunque este habría sido un tipo de impacto muy inusual.
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